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Installation de Compresseur à pi stons.
La présente invention a trait à une installation de compresseur à pistons dans laquelle la machine motrice entraine le compresseur par l'intermédiaire d'au moins une colonne de liquide oscillante.
Cette invention consiste en ce que des moyens sont prévus pour faire varier le volume de la ou des colonnes de liquide oscil- langes,en vue de pouvoir rendre la marche du compresseur indépen- dante de la marche de la machine motrice. On.peut effectuer la variation du volume de la colonne de liquide en laissant échapper vers la fin de la course de compression une quqntité constante ou variable de liquide,soit à l'aide d'un dispositif de distribution manoeuvré à la main ou bien relié au mécanisme de transmission de . la machine ou encore à fonctionnement automatique.Ce disp sitif de distribution peut,par exemple,dans le cas d'un compresseur verti- cal, déplacer la course du piston mot eur, qui en elle-même, peut rester constante, vers le haut ou vers le bas.
Des moyens peuvent être prévus permettant de remplacer le liquide déchargé préférable- ment en proportion de la variation désirée du volume.
On a représenté schématiquement l'objet de l'invention à l'ai- de de quelques formes de réalisation! @
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Fig. 1 montre la disposition générale d'un compresseur à pi tons à un seul étage,muni de l'appareil selon l'invention.
Fig. 2 et 3 sont des formes de réalisation modifiées d'un dispositif produisant la variation de volume de la colonne de liquide oscillante.
Fig. 4 est une coupe d'un compresseur à trois étages entraîné par la machine motrice par l'entremise d'une colonne de liquide oscillante.
Fig. 5 est une coupe de la fig. 4 selon la ligne a-a.
L'installation comprend principalement une machine motrice avec un piston qu produit le déplacement d'une colonne de liquide laquelle,à son tour, actionne un piston moteur ou piston intermé- diaire.Les pistons compresseurs sont enfin déplacés sous l'influen- ce des pistons moteurs.
1 est la manivelle actionnée par la machine motrice non représentée,2 est la bielle, 3 la crosse et 4 la tige du piston sur laquelle est monté à demeure le piston 5 à simple effet,qui va et vient dans le cylindre 6. Le cylindre 6 est rempli par une colonne de liquide 7,qui de son côté,agit sur le piston moteur 8. Le piston compresseur 10 est reiié au piston moteur 8 par l'ac couplement 9. Le cylindre il du compresseur est supporté par le cylindre 6 par l'intermédiaire d'un bati 12.
13 est un dispositif permettant de faire varier, par exemple, de réduire à la main,le volume de la colonne de liquide 7 suivant les conditions de marche. Le dispositif 13 est représenté sur la fig. 1 sousla forme d'un robinet grâce auquel on peut mettre en relation,au moment voulu,la colonne de liquide 7 avec un tuyau de décharge 14 de sorte que la quantitévoulue de liquide s'écoule et que le volume de la colonne de liquide est réduit.
Pour amener le volume de cette Colonne de liquide 7 à la valeur normale ,un tuyau 15 débouche dans le cylindre 6 et permet d'in- troduire du liquide ',par exempl e, pendant la course d'aspiration du piston 5,à l'aide d'un dispositif d'alimentation non représenté.
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Dans la variante représentée par la fig. 2,on a prévu les lumières 41,42,43 qui sont commandées par un distributeur 44. Le piston moteur 8 est représenté son point mort supérieur,c'est à dire que le compresseur non représenté possède dans cette position le plus petit espace nuisible. Si l'on amène maintenant le distri- buteur 44 dans la position b, représentée en trait interrompu, par exemple,à l'aide du dispositif 46,actionné par le volant à main 45} la colonne de liquide est reliée par un trou 61 au tuyau de décharge 60 quand le piston 8 découvre le canal 43, de sorte que, au moment de la course de compression, le piston moteur 8 n'est soulevé que jusqu'à -la ligne c, c'est , dire que l'espace nuisible du compresseur est augmenté.
Le dispositif représenté par la fig. 3,servant à faire varier le volume de la colonne,de liquide se compose principalement d'un distributeur 17 mobile dans un cylindre 16. Ce distributeur est suspendu par une articulation à une biellette 18 qui,de son côté est fixée! l'articulation 19 d'une biellette 20. Cette dernière est reliée d'un côté au piston compresseur 10 par exemple à l'aide de l'accouplement 9 et de l'autre,'à une autre biellette 22 et au prenant levier 24 Appui en 23,à l'aide de l'articulation 21.0n peut assujet tirtir la poignée 25 et par suite le levier 24 dans un dispositif ae verrouillage 26. '
Le distributeur 17 ferme et ouvre un canal 27 et met ainsi en relation au moment voulu,la colonne de liquide 7 avec un tuyau de décharge 28.
Il est prévu, en dehors de ce dispositif,une pompe d'alimentation spéciale 29 qui pendant la course d'aspiration du compresseur,,fait à nouveau le plein de liquide,par un tuyau 30, fermé par une soupape de retenue 31,et rétablit de cette manière le volume normal de la colonne de liquide 7. La pompe 22 29 peut etre actionnée par une manivelle spéciale 32 ou bien directement par la manivelle de la machine motrice.
Le fonctionnement du dispositif en particulier de celui représer té sur Ja fig. 3 est le suivant : ,
On admettra que l'espace nuisible est! minimum quand l'organe de
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commande servant à faire varier la colonne de liquide occupe la pois tion représentée en trait plein sur le dessin.Pendant que le piston moteur 8 passe par les positions extrêmes indiquées par la course Sl,la course correspondante du piston 10 du compresseur est repré- sentée par S2, c'est à dire que le distributeur 17 est construit de telle sorte que lorsque la surface inférieure du piston 8 arrive dans la position 50 ou que l'articulation 19 arrive dans la posi- et tion 51,le canal 27 est ouvert par le distributeur 17 la liquide de la colonne 7 peut d'écouler dans le tuyau d'évacuation 28 ce qui met fin à la course du piston moteur 8.
Si l'on veut maintenant augmenter l'espace nuisible,on amène le levier 24 dans la position représentée en trait interrompu.
De ce fait, on avance la position d'ouverture du distributeur 17 en vue d'une ouverture antérieure,c'est à dire que la colonne de liqui de est reliée à la décharge 28 plus tôt que dans la position repré sentée en trait plein. Par suite,la face inférieure du piston 8 occupera les nouvelles positions extrêmes indiquées par la course S3,tandis que le piston compresseur 10 va et vient d'une manière correspondante à cette course modifiée, entre les positions extrêmes indiquées par la course S4. Par suite de la modification du milieu de la course,l'espace nuisible est augmenté de la valeur indiquée @ o par S .
Pour équilibrer la perte introduite par le distributeur et correspondant à la diminution de volume de la colonne de liquide, la pompe 29 renvoie,pendant la course de retour du piston 5,au moins la quantité de liquide enlevée par le canal 37, de sorte que, pendant la course d'aspiration du piston 10 du compresseur,la colon ne de liquide est complétée à sa hauteur normale ou à son Volume no] mal. Si l'on amène le levier 24 dans la position représentée en pointillé, 1 *espace nuisible devient plus petit que S , du fait que le distributeur découvre plus tard le canal 27 et que l'emplacement 51 de l'articulation 19 réglant le moment d'ouverture.du canal 27
1 reste le même pour toutes les positions.
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La fig. 4 représente un compresseur à trois étages I,II,III dans lequel le piston de la machine motrice est composé d'un pis- ton à double effet 33 et d'un piston à simple effet 34. Un des cotés du piston 33 agit sur la colonne de liquide 35,qui de son côté ,actionne le piston moteur 36 du deuxième étage;l'autre côté du piston 33 agit sur une colonne de liquide 37 qui actionne le piston moteur 38 du troisième étage. Le piston 34 entraine la co- lonne de liquide 40 actionnant le piston moteur 39 du premier étage.
Suivant l'invention,on peut munir tous les étages ou seulement une partie de ceux-ci du dispositif servant à faire varier le volume de la colonne de liquide oscillante. Ce dispositif est vi- sible sur la fig. 5 qui représente une coupe suivant a-a du troisième étage,ce dispositif étant construit d'une manière correspondante à la @ représentation de la fig. 3.
Le réglage permettant de faire varier le volume de la colonne de liquide 37 est effectué à l'aide d'un volant à main 45. Celui- ci déplace une vis 46 dans un écrou 47 et fait varier ainsi la position de l'articulation 21.cette articulation est reliée à l'organe de commande 17 par la biellette 20,articulée à l'accon plement 9 et la biellette 18 également articulée en 19:ce disposi- tif produit le même effet que celui représenté par la fig. 3,le canal de décharge 27 étant ouvert plus tôt ou plus tard et la position médiane du piston compresseur étant ainsi modifiée.La nouvelle alimentation ou le nouveau remplissage dela colonne de liquide s'effectue par le tuyau 30.
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Installation of Foot Compressor.
The present invention relates to a piston compressor installation in which the prime mover drives the compressor via at least one oscillating column of liquid.
This invention consists in that means are provided for varying the volume of the column or columns of oscillating liquid in order to be able to make the operation of the compressor independent of the operation of the prime mover. The volume variation of the liquid column can be effected by allowing a constant or variable quantity of liquid to escape towards the end of the compression stroke, either by means of a dispensing device operated by hand or by means of a to the transmission mechanism of. machine or even automatic operation. This distribution device can, for example, in the case of a vertical compressor, move the stroke of the motor piston, which in itself can remain constant, upwards or down.
Means may be provided for replacing the discharged liquid preferably in proportion to the desired variation in volume.
The object of the invention has been shown schematically with the aid of a few embodiments! @
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Fig. 1 shows the general arrangement of a single-stage foot compressor provided with the apparatus according to the invention.
Fig. 2 and 3 are modified embodiments of a device producing the change in volume of the oscillating liquid column.
Fig. 4 is a sectional view of a three-stage compressor driven by the prime mover through an oscillating column of liquid.
Fig. 5 is a section of FIG. 4 along line a-a.
The installation mainly comprises a driving machine with a piston which produces the displacement of a column of liquid which, in turn, actuates a driving piston or intermediate piston. The compressor pistons are finally moved under the influence of engine pistons.
1 is the crank actuated by the motive machine not shown, 2 is the connecting rod, 3 the butt and 4 the piston rod on which the single-acting piston 5 is permanently mounted, which moves back and forth in cylinder 6. The cylinder 6 is filled by a column of liquid 7, which in turn acts on the motor piston 8. The compressor piston 10 is connected to the motor piston 8 by the coupling 9. The compressor cylinder is supported by the cylinder 6 via a frame 12.
13 is a device making it possible to vary, for example, to reduce by hand, the volume of the liquid column 7 depending on the operating conditions. The device 13 is shown in FIG. 1 in the form of a tap by which the liquid column 7 can be connected at the desired time with a discharge pipe 14 so that the desired quantity of liquid flows and the volume of the liquid column is reduced.
To bring the volume of this liquid column 7 to the normal value, a pipe 15 opens into the cylinder 6 and allows liquid to be introduced ', for example, during the suction stroke of the piston 5, at the 'Using a supply device not shown.
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In the variant shown in FIG. 2, the slots 41, 42, 43 are provided which are controlled by a distributor 44. The motor piston 8 is shown its upper dead center, that is to say that the compressor not shown has in this position the smallest harmful space . If the dispenser 44 is now brought to position b, shown in broken lines, for example, by means of the device 46, actuated by the handwheel 45}, the column of liquid is connected by a hole 61 to the discharge pipe 60 when the piston 8 discovers the channel 43, so that, at the moment of the compression stroke, the driving piston 8 is only lifted up to -line c, that is, to say that the The harmful space of the compressor is increased.
The device represented by FIG. 3, used to vary the volume of the column, liquid mainly consists of a movable distributor 17 in a cylinder 16. This distributor is suspended by an articulation to a link 18 which, in turn is fixed! the articulation 19 of a rod 20. The latter is connected on one side to the compressor piston 10, for example by means of the coupling 9 and on the other, to another rod 22 and to the lever 24 Support at 23, with the aid of the articulation 21.0n can be subjected to pull the handle 25 and consequently the lever 24 in a locking device 26. '
The distributor 17 closes and opens a channel 27 and thus connects, at the desired moment, the liquid column 7 with a discharge pipe 28.
There is provided, apart from this device, a special feed pump 29 which, during the suction stroke of the compressor, fills up again with liquid, through a pipe 30, closed by a check valve 31, and in this way restores the normal volume of the liquid column 7. The pump 22 29 can be actuated by a special crank 32 or else directly by the crank of the driving machine.
The operation of the device in particular that shown in Ja fig. 3 is as follows:,
We will admit that the harmful space is! minimum when the organ of
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control used to vary the column of liquid occupies the position shown in solid lines in the drawing. As the motor piston 8 passes through the extreme positions indicated by the stroke S1, the corresponding stroke of the piston 10 of the compressor is shown by S2, i.e. the distributor 17 is constructed in such a way that when the lower surface of the piston 8 arrives in position 50 or when the joint 19 arrives in position and position 51, the channel 27 is opened. through distributor 17, the liquid from column 7 can flow into discharge pipe 28, which ends the stroke of motor piston 8.
If it is now desired to increase the harmful space, the lever 24 is brought into the position shown in broken lines.
Therefore, the opening position of the distributor 17 is advanced with a view to an earlier opening, that is to say that the liquid column is connected to the discharge 28 earlier than in the position shown in solid lines. . Consequently, the lower face of the piston 8 will occupy the new extreme positions indicated by the stroke S3, while the compressor piston 10 moves back and forth in a manner corresponding to this modified stroke, between the extreme positions indicated by the stroke S4. As a result of the modification of the middle of the stroke, the nuisance space is increased by the value indicated @ o by S.
To balance the loss introduced by the distributor and corresponding to the decrease in volume of the liquid column, the pump 29 returns, during the return stroke of the piston 5, at least the quantity of liquid removed by the channel 37, so that , during the suction stroke of the piston 10 of the compressor, the colon ne of liquid is filled to its normal height or to its volume no] mal. If the lever 24 is moved to the position shown in dotted lines, the nuisance space becomes smaller than S, because the distributor later discovers the channel 27 and the location 51 of the joint 19 adjusting the timing. opening of channel 27
1 remains the same for all positions.
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Fig. 4 shows a three-stage compressor I, II, III in which the piston of the prime mover is composed of a double-acting piston 33 and a single-acting piston 34. One of the sides of the piston 33 acts on the liquid column 35, which for its part actuates the motor piston 36 of the second stage, the other side of the piston 33 acts on a column of liquid 37 which actuates the motor piston 38 of the third stage. The piston 34 drives the column of liquid 40 actuating the motor piston 39 of the first stage.
According to the invention, it is possible to provide all the stages or only part of them with the device serving to vary the volume of the oscillating liquid column. This device is visible in fig. 5 which shows a section along a-a of the third stage, this device being constructed in a manner corresponding to the representation of FIG. 3.
The adjustment making it possible to vary the volume of the liquid column 37 is carried out using a handwheel 45. This moves a screw 46 in a nut 47 and thus varies the position of the joint 21 This articulation is connected to the control member 17 by the rod 20, articulated to the coupling 9 and the rod 18 also articulated at 19: this device produces the same effect as that shown in FIG. 3, the discharge channel 27 being opened earlier or later and the middle position of the compressor piston thus being modified. The new supply or the new filling of the column with liquid takes place through the pipe 30.