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" Perfectionnements apportés aux auto-compresseurs à pistons libres ".
L'invention est relative aux auto-compresseurs à pistons libres, cette dénomination générale englobant nQn seu- lement les machines fonctionnant sous pression comme généra teurs de fluides comprimés et surchauffés et transformant di- rectement -- donc sans l'intervention d'une énergie mécanique -- l'énergie calorifique d'un combustible (liquide, gazeux, voire pulvérulent) en énergie emmagasinée sous forme de pres- sion dans un fluide comprimé, mais également les machines fonctionnant suivant un cycle à alimentation sous pression comme générateurs de gaz comprimés et surchauffés.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces machines tel- les qu'elles conviennent mieux que jusqu'ici, sous un encorna brement et un poids très réduits, à la réalisation d'unités très puissantes, le débit de ces machines étant bien régulari- sé, plus particulièrement dans le cas où elles sont destinées à alimenter des groupesrécepteurs tels que des turbines.
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Elle consiste, principalement, à faire com. orter,
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au:-: :Jl=c!1.inES eu genre en question, au moins deux capacités .motrices aans un iaême cylindre, lesdites capacités étant dgen- cées, de 7.référence, de manière telle qu'elles Lient des orifi- ces d'échappement ou dtal:i.ment&tion CO.:;
.uns.
Elle consiste, Lise à part cette disposition prin- cipaîe, en certaines dispositions, qui s'utilisent de préfé-
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re.ice en BUMie teiips et dont il sera plus explicitement parlé ci-a',rès, notamment en une autre disposition, consistant à é-
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tablir, âz.ns un ü...ême cylindre, des machines du genre en ques- tion, trois pistons moteurs formant deux capacités motrices variables, aVailt6euse2ent à balayage équicourant, le piston moteur central se déplaçant en sens inverse des deux pistons extrêmes.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication :insi que certains modes de réalisation desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce
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à titre de produits industriels nouveaux, les autocompres seurs du genre en question, comportant application desdites dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations, fixes ou mobiles, comportant de semblables machines.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du compilent de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnas surtout à titre d'indication.
La fige 1 montre, en coupe axiale, un @ compres- seur tandem, établi selon l'invention, avec moteurs à double
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effet et conrortant une seule série d'orifices d'échappement. L.;;. fig. S montre, semblable:..ent, un auto-compresseur tandem, établi selon l'invention, avec trois pistons moteurs et trois pistons compresseurs coagissant avec deux cylindres compresseurs.
La fig. 3 montre, semblablement, une variante de ce
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dernier auto-compresseur avec deux pistons compresseurs.
La fig. 4 montre, semblablement, une autre variante de ce dernier auto-compresseur avec un seul cylindre compresseur.
La fig. 5, enfin, montre, semblablement, encore une autre variante de ce dernier auto-compresseur, avec des tiges de liaison extérieures au cylindre moteur.
Selon l'invention et plus spécialement àelon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant de réaliser un auto-génerateur de gaz comprimé, couplé en tandem et à pistons libres, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
En ce qui concerne la partie motrice de la machine, on peut:
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ou bien, Comme montré sur la fig, l, établir deux cylin= dres moteurs 11 et l 2 respectivement aux deux extrémités de la machine (la partie centrale étant occu9ée par l'ensemble compresseur) et dans ces cylindres on fait travailler, res- pectivement, deux pistons al -et à double effet et se dé- plaçant en sens inverse, de façon que chaque piston moteur forme, dans son cylindre, deux capacités motrices distinctes, ou bien, comme montré sur les fig, , 3 et 4, etablir à la partie centrale de la machine (les parties extrêmes étant constituées par des ensembles compresseurs), un unique cylin- dre moteur 1 dans lequel se meuvent trois pistons al,
2 et 3 les pistons extrêmes 21 et 2 3 se déplaçant en sens inver- se du piston central 2 2 et ces trois pistons formant ébalement deux capacités motrices distinctes dans le même cylindre; ou bien encore, comme montré sur la fig. 51 par deux cy. lindres 11 et 1 établis dans le prolongenient l'un de l'autre (et qui pour cette raison peuvent être combinés sous forme d'un cylindre unique) avec lesquels coopèrent respectivement eux paires de Pit S22 et 2x-2yr les pistons de chaque
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se déplaçant en sens inverse l'un par rapport a. l'autre et par rapport à ceux de l'autre paire, lesdits pistons for- @ant ainsi également deux capacités motrices distinctes.
Pour l'exemple selon la fig. 1, on agence de maniè- re telle, les cylindres moteurs, ainsi que les pistons coopé- rant avec ceux-ci, que les deux capacités motrices aient des orifices d'échappement 3, communs auxdites capacités, les deux faces de chaque piston moteur découvrant alternativement lesdits orifices 3 au cours du fonctionnement.
De même en ce qui concerne les réalisations selon
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les fig. , 3 et 4, les orifices à'échappement 3 sont communs 2
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aux deux capacités motrices et le piston central a , en se dé- plaçant suivant un oeouvement alternatif devant ces orifices, :.:et ceux-ci alternativement en communication avec l'une et avec l'autre des opacités motrices.
Dans le cas de la fig. 5, on fait intervenir deux
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séries d'mrifices d'échappement 31 et 3 z commandés respective- ont par les pistons voisins 2 n et x des cylindres 21 et 2 de façon que lesdites séries d'orifices puissent être très rap- prpchées l'une de l'autre et débiter dans une tuyère d'échap-
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'e!.G.ent co.w..zne 3 .
En ce oui concerne l'adrsission de l'air de balayage, on -5-&e-prévoit, dans le cas de la fig. 1, de y'art et a'autre deJ orifices d'échappement 3, un ou plusieurs orifices d'en- trée d'air 41 et 42, communiquant, de préférence, avec une tu-
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bulure d'admission d'air commune 4.
Avûntâeuseaent on établit dans cette tubulure 4 un distributeur 5, par exemple rotatif,
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p-r:..ettant de n'introduire ledit air de balayage qu'après que les orifices d'échappement 3 ont déjà été'découverts par le piston moteur 21 ou 2 correspondent. Les distributeurs 5 peu- vent, d'ailleurs, être établis soit pour permettre de surali- menter les capacités motrices, auquel cas ils ferment très tôt, soit pour permettre la réalisation d'une détente prolon- gée, auquel cas ils ferment plus ou moins tard et même après
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...vvVUC] que les orifices 41 ou 4 ont déjà été masqués par le piston l ou 2 .
Dans le CES où les deux capacités motrices d'un même 1 cylindre 1 ou 1. sont limitées par trois pistons, comme sur les fig. 2, 3 et 4, on effectue, avantageusement, la circula- tion des gaz dans les capacités motrices selon le principe à équicourant, c'est-à-dire qu'on établit les orifices pour l'air de balayage 41 et 42 aux extrémités du cylindre, en les faisant découvrir, au moment opportun, par les pistons extrêmes 21 et @3
Dans le cas de la fig. 5, on adopte également le principe à équicourant, et on commande les orifices de balaya= ge 41 et 42 des deux capacités motrices par les pistons extrêmes 2m et y.
Bien entendu on complète les éléments moteurs par des distributeurs et autres organes essentiels à leur fonc- tionnement, ces organes n'ayant pas été montrés pour ne pas surcharger inutilement les dessins.
En ce qui concerne les éléments compresseurs on les constitue: dans le cas de la fig, 1, par un cylindre compresseur uni- que 6 dans lequel on établit deux pistons compresseurs 71 et 1 qu'on rend solidaires, respectivement, des pistons moteurs 21 et 22, lesdits pistons compresseurs 71 et 72 se déplaçant donc également en sens inverse et limitant trois capacités de compression, comportant chacune ses organes distributeurs né- cessaires ;
dans le cas de la fig. 2, par deux cylindres compresseurs 61 et 62, qu'on établit, de part et d'autre de l'ensemble moteur, le cylindre compresseur 61 coopérant avec un piston unique 71 qu'on rend solidaire du piston moteur 21 alors que les deux autres pistons moteurs 2 2 et 2 2 3 sont 3 reliés respectivement à deux pistons compresseurs 7 et 7 , travaillant en sens inverse dans le cylindre compresseur 6 2 ; en outre on relie
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pistons compresseurs 71 et 7@ entre eux par un attelage exté- rieur rigide 8 de façon que lesdits pistons se déplacent en- semble:
dans le cas de la fig. 3, par une disposition dérivant de la précédente @ais plus simple puisque dans chaque cylindre compresseur 61 ou 62 ne se déplace qu'un seul piston compres- seur 7 ou 7 , le piston 71 étant rendu solidaire des deux pistons moteurs extrêmes 21 et 23 alors que le piston 7 est relié, ar un attelage intérieur 9, au piston moteur central dans le cas de la fig. 4, par une disposition encore plus si ple pour laquelle les pistons compresseurs 71 et 72 sont é- tablis dans un unique cylindre compresseur 6 ;
et dans le cas de la fig. 5, par un cylindre compresseur unique 6 avec deux pistons 71 et 72 à double effet et se dé- plaçant en sens inverse, le piston 71 étant relié, par un atte- lage extérieur 81, aux pistons moteurs extrêmes 2m et 2y et le
2 2 piston 7 , -ar un attelage extérieur 8, aux pistons acteurs centraux .2'' et 2x, ce qui supprime les liaisons centrales.
-en d'autres dispositions pourraient être adoptées pour l'agencement et la disposition des éléments compresseurs, sa.-s sortir de la portée de la présente invention. Il y a lieu de remarquer, en outre, que les réalisations, montrées sur les fig. 2 à 5, conviennent particulièrement aux machines vertica- les, une partie ou la totalité des éléments compresseurs pou- var.t être logée en fosse.
Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses Lodes d cation non plus qu'à ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été in- diqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
R # S U M É.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvements made to free-piston self-compressors".
The invention relates to self-compressors with free pistons, this general designation including nQn only machines operating under pressure as generators of compressed and superheated fluids and transforming directly - therefore without the intervention of energy mechanical - the calorific energy of a fuel (liquid, gaseous or even powder) into energy stored in the form of pressure in a compressed fluid, but also machines operating according to a pressurized supply cycle as compressed gas generators and overheated.
Its aim, above all, is to make these machines such as they are better suited than hitherto, under very reduced size and weight, for the production of very powerful units, the output of these machines being well. regularized, more particularly in the case where they are intended to supply receiving groups such as turbines.
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It consists, mainly, in making com. orter,
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au: -:: Jl = c! 1.inES for the kind in question, at least two motor capacities in a same cylinder, said capacities being degenerated, of 7.reference, in such a way that they link ports. these exhaust or dtal: i.ment & tion CO.:;
.uns.
It consists, apart from this main provision, of certain provisions, which are preferably used.
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re.ice en BUMie teiips and which will be discussed more explicitly below, in particular in another provision, consisting in é-
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to establish, in one cylinder, machines of the kind in question, three driving pistons forming two variable driving capacities, with equal current scanning, the central driving piston moving in the opposite direction to the two extreme pistons.
It relates more particularly to certain modes of application: as well as certain embodiments of said provisions; and it aims more particularly still, and this
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as new industrial products, autocompressors of the kind in question, including application of the said provisions, the special elements and tools specific to their establishment, as well as installations, fixed or mobile, comprising similar machines.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the compilent description which follows, as well as of the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given mainly by way of indication.
Fig. 1 shows, in axial section, a tandem compressor, established according to the invention, with double motors.
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effect and conrortant a single series of exhaust ports. L. ;;. fig. S shows, similar: .. ent, a tandem auto-compressor, established according to the invention, with three driving pistons and three compressor pistons co-acting with two compressor cylinders.
Fig. 3 shows, similarly, a variant of this
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last self-compressor with two piston compressors.
Fig. 4 similarly shows another variant of the latter self-compressor with a single compressor cylinder.
Fig. 5, finally, shows, similarly, yet another variant of the latter self-compressor, with connecting rods external to the engine cylinder.
According to the invention and more especially according to that of its modes of application as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing to achieve an auto-generator of compressed gas, coupled in tandem and with free pistons, the procedure is as follows, or analogously.
Regarding the driving part of the machine, we can:
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or, As shown in fig, l, establish two cylinders = dres engines 11 and l 2 respectively at the two ends of the machine (the central part being occupied by the compressor assembly) and in these cylinders one makes work, res- pectively, two double-acting al-and pistons moving in the opposite direction, so that each motor piston forms, in its cylinder, two distinct motor capacities, or else, as shown in figs,, 3 and 4, establish at the central part of the machine (the end parts being constituted by compressor assemblies), a single motor cylinder 1 in which three pistons al move,
2 and 3, the end pistons 21 and 2 3 moving in the opposite direction of the central piston 2 2 and these three pistons forming two distinct driving capacities in the same cylinder; or else, as shown in FIG. 51 by two cy. linders 11 and 1 established in the prolongation of each other (and which for this reason can be combined in the form of a single cylinder) with which respectively cooperate their pairs of Pit S22 and 2x-2yr the pistons of each
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moving in the opposite direction with respect to a. the other and with respect to those of the other pair, said pistons thus also forming two distinct motor capacities.
For the example according to fig. 1, the engine cylinders, as well as the pistons cooperating with them, are arranged in such a way that the two driving capacities have exhaust orifices 3, common to said capacities, the two faces of each motor piston alternately uncovering said orifices 3 during operation.
Likewise with regard to the achievements according to
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figs. , 3 and 4, the exhaust ports 3 are common 2
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to the two motor capacities and the central piston a, by moving in an alternating movement in front of these orifices,:.: and these alternately in communication with one and with the other of the motor opacities.
In the case of fig. 5, we involve two
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series of exhaust ports 31 and 3 z respectively controlled by neighboring pistons 2 n and x of cylinders 21 and 2 so that said series of orifices can be very close to each other and flow through an exhaust nozzle
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'e! .G.ent co.w..zne 3.
As far as the admission of purging air is concerned, provision is made, in the case of FIG. 1, of y''art and other deJ exhaust ports 3, one or more air inlet ports 41 and 42, communicating, preferably, with a pipe
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common air intake bulb 4.
Avûntâeuseaent is established in this tubing 4 a distributor 5, for example rotary,
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p-r: .. and as to introduce said purging air only after the exhaust ports 3 have already been been discovered by the motor piston 21 or 2 correspond. The distributors 5 can, moreover, be established either to allow the motor capacities to be supercharged, in which case they close very early, or to allow the realization of a prolonged relaxation, in which case they close more or less late and even after
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... vvVUC] that ports 41 or 4 have already been masked by piston l or 2.
In the CES where the two motor capacities of the same 1 cylinder 1 or 1 are limited by three pistons, as in fig. 2, 3 and 4, the circulation of gases in the motor capacities is advantageously carried out according to the equicurrent principle, that is to say that the orifices for the purging air 41 and 42 are established at the ends of the cylinder, making them uncover, at the appropriate moment, by the end pistons 21 and @ 3
In the case of fig. 5, the principle of equicurrent is also adopted, and the sweeping orifices = ge 41 and 42 of the two drive capacities are controlled by the end pistons 2m and y.
Of course, the driving elements are supplemented by distributors and other elements essential to their operation, these elements not having been shown so as not to overload the drawings unnecessarily.
As regards the compressor elements, they are constituted: in the case of fig, 1, by a single compressor cylinder 6 in which two compressor pistons 71 and 1 are established which are made integral, respectively, with the motor pistons 21 and 22, said compressor pistons 71 and 72 therefore also moving in the opposite direction and limiting three compression capacities, each comprising its necessary distributor members;
in the case of fig. 2, by two compressor cylinders 61 and 62, which are established on either side of the engine assembly, the compressor cylinder 61 cooperating with a single piston 71 which is made integral with the engine piston 21 while the two other engine pistons 2 2 and 2 2 3 are 3 connected respectively to two compressor pistons 7 and 7, working in the opposite direction in the compressor cylinder 6 2; in addition we connect
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compressor pistons 71 and 7 @ between them by a rigid external coupling 8 so that said pistons move together:
in the case of fig. 3, by an arrangement deriving from the previous one but simpler since in each compressor cylinder 61 or 62 only one compressor piston 7 or 7 moves, the piston 71 being made integral with the two end motor pistons 21 and 23 while the piston 7 is connected, by an internal coupling 9, to the central driving piston in the case of FIG. 4, by an even more compact arrangement for which the compressor pistons 71 and 72 are established in a single compressor cylinder 6;
and in the case of FIG. 5, by a single compressor cylinder 6 with two double-acting pistons 71 and 72 moving in the opposite direction, the piston 71 being connected, by an external connection 81, to the end motor pistons 2m and 2y and the
2 2 piston 7, -ar an external coupling 8, with the central actuating pistons .2 '' and 2x, which eliminates the central links.
-en other arrangements could be adopted for the arrangement and arrangement of the compressor elements, sa.-s outside the scope of the present invention. It should also be noted that the embodiments shown in FIGS. 2 to 5, are particularly suitable for vertical machines, some or all of the compressor elements can be fitted in a pit.
As goes without saying, and as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its cation Lodes nor to those of the embodiments of its various parts, having more especially been indicated; on the contrary, it embraces all the variants.
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** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.