Brevet FR2580054A1 — publié le 19861010

L'invention se rapporte à un dispositif de ré- glage du débit de refoulement pour compresseurs, compre- nant un robinet à volet servant à étrangler et à obturer la section de passage de la conduite d'aspiration, dans lequel le robinet à volet présente un corps de robinet muni d'un canal de passage et o le volet est monté pour tourner dans le corps du robinet autour d'un axe disposé transversalement à l'axe longitudinal du canal de pas- sage. Il est connu de régler le débit de refoulement des compresseurs et, à savoir, aussi bien des compres- seurs à piston que des compresseurs rotatifs, en modi- fiant la section de passage de la conduite d'aspiration au moyen d'un robinet à volet réglable. Un dispositif de ce genre qui est déjà connu est décrit dans le brevet des E.U.A. 2 991 002. Dans la forme de réalisation con- nue, le volet qui modifie la section de passage de la conduite d'aspiration est monté pour tourner dans un corps de robinet, autour d'un arbre qui traverse ce corps diamétralement. L'arbre émerge du corps du robinet par une extrémité et, là, il est muni d'un bras de mani- velle qui est relié pour l'entraînement, par l'intermé- diaire d'une tringlerie, à un vérin de positionnement. Ce mécanisme d'entraînement du volet est coûteux et occu- pe une place relativement grande à l'extérieur du corps du robinet, o le vérin de commande constitue un organe autonome et o les pièces mobiles du mécanisme d'entrai- nement sont librement accessibles. L'invention se donne pour but de perfectionner et de simplifier le dispositif de réglage connu du genre indiqué au début du présent mémoire de telle manière que, pour la manoeuvre du volet de réglage, il suffise d'un petit nombre d'éléments d'entralnement et que ces éléments ne prennent que peu de place. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'arbre fait saillie dans un cylindre ou vé- 2 2580054 rin de manoeuvre pneumatique ou hydraulique prévu en - saillie latérale sur le corps du robinet et dont le pis- ton est guidé dans le cylindre, mobile en translation mais bloqué en rotation, et est relié cinématiquement au volet par l'intermédiaire d'un filetage prévu sur l'ar- bre. Dans cette construction, le mécanisme d'entraIne- ment en rotation du volet est entièrement intégré dans le corps du robinet. Le piston du vérin d'entraînement est monté dans une partie du corps même du robinet et il agit directement sur l'arbre du volet, de sorte qu'on ob- tient un minimum de pièces pour la rotation du volet. Par ailleurs, il suffit d'un faible encombrement et il n'y a aucune pièce mobile sur le côté extérieur. Les mécanismes d'entraînement en rotation com- prenant un vérin pneumatique ou hydraulique dont le pis- ton fait tourner un arbre d'entratnement par l'intermé- diaire d'un filetage sont certes déjà connus en soi (de- mandes de brevets de la R.F.A. publiées sous les numéros DE-OS-21 15 707 et DE-OS-22 44 897, brevet des E.U.A. 3 169 407). Les formes de réalisation déjà connues cons- tituent des unités d'entraînement distinctes et sont d'une construction compliquée, de sorte qu'elles n'appor- tent pas d'avantages essentiels comparativement aux for- mes de réalisation connues comprenant un mécanisme d'en- trainement à manivelle pour la manoeuvre du volet de ré- glage des compresseurs. Au contraire, selon l'invention, il est prévu d'utiliser un mécanisme d'entraînement en rotation pour la régulation des compresseurs, dans le- quel le mécanisme d'entraînement en rotation est entière- ment intégré dans le dispositif de réglage et est calcu- lé en fonction de son application particulière de ma- nière à permettre d'obtenir les avantages particuliers précités. Dans une forme préférée de réalisation de l'in- vention, l'arbre peut être engagé par son filetage dans un écrou qui est formé par un prolongement creux du pis- 3 2580054 ton qui se prolonge sur cet arbre, le prolongement creux étant de forme non circulaire, de préférence d'une sec- tion à méplat ou polygonale sur sa surface externe, et coulissant, bloqué en rotation, dans un évidement du corps du robinet qui est ajusté sur cette section. Ici, la liaison cinématique qui relie le piston à l'arbre et le blocage en rotation du piston sont rassemblés dans le prolongement de ce piston, de sorte que l'encombrement du mécanisme d'entraînement en rotation du volet d'étran- glement est encore réduit. Dans une autre forme de réalisation de l'inven- tion, le piston relié cinématiquement à l'arbre est muni d'un ressort de rappel monté dans la chambre du cylin- dre, sur un côté du piston, et qui sollicite ce piston vers sa position extrême dans laquelle le volet libère le canal de passage. Ceci garantit que le volet d'étran- glement prend la position désirée dans l'état de pres- sion nulle du vérin de manoeuvre sans qu'il soit néces- saire de prévoir pour cela d'élément d'entraînement mobi- le supplémentaire ni de prévoir une place supplémentaire pour le ressort de rappel. Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut finalement être prévu un canal d'évent, qui part de la chambre du cylindre dans laquelle est logé le res- sort de rappel et qui débouche dans le canal de passage du corps du robinet, de préférence en amont du volet dans le sens de l'écoulement. Dans cette forme de réali- sation, on ne prévoit pour l'ensemble du mécanisme d'en- trainement en rotation, sur le côté extérieur du corps du robinet, qu'un seul perçage de raccordement auquel est raccordée la conduite de fluide sous pression ser- vant à amener et à évacuer le fluide travaillant. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant au dessin annexé, lequel montre une coupe cen- 4 2580054 trale axiale du corps du robinet avec le volet obtura- teur. Le robinet à volet est composé d'un corps de ro- binet 1 muni d'un canal de passage 2 dans lequel est mon- té un volet 3. Le volet 3, ou papillon, peut tourner au- tour d'un arbre 4 qui traverse diamétralement le canal de passage 2 et qui est monté pour tourner dans le corps 1 du robinet. L'une des extrémités de l'arbre 3 pénètre dans un vérin de manoeuvre 5 prévu en saillie latérale sur le corps 1 du robinet et dans lequel peut coulisser un piston 6 qui peut être chargé sur une face par un fluide sous pression pneumatique ou hydraulique. Ce flui- de est acheminé et évacué à travers un perçage de raccor- dement 7 qui est prévu dans un couvercle 8 qui ferme le vérin de manoeuvre 5 à l'extérieur. L'arbre 4 est muni d'un filetage 9 qui est en prise avec le filetage d'un écrou 10 qui est lui-même formé par le piston 6. Dans l'exemple de réalisation, le piston 6 possède un prolongement creux 11, qui est emboi- té sur l'arbre 4 et qui constitue un écrou 10. Le prolon- gement creux 11 est de forme non circulaire sur sa surfa- ce externe et il entre en prise avec un canal de guidage 12 du corps 1 du robinet qui est ajusté sur cette surfa- ce. Dans l'exemple de réalisation, cette configuration non circulaire n'est pas clairement indiquée. Le prolon- gement 11 et le canal de guidage 12 sont ici réalisés avec une section carrée mais on peut envisager n'importe quel autre guidage qui empêche les deux éléments guidés l'un à l'intérieur de l'autre de tourner l'un par rap- port à l'autre. Dans la chambre 13 du cylindre qui est située sur la face arrière du piston 6, est monté un res- sort de rappel 14 qui tend à repousser le piston 6 vers sa position extrême extérieure, dans laquelle le volet 3 occupe la position représentée dans l'exemple de réalisa- tion. Dans cette position, le canal de passage 2 est ou- vert. Finalement, de la chambre 13- du cylindre, part un 2580054 canal d'évent 15 qui débouche dans le canal de passage 2 du corps 1 du robinet. Le robinet à volet représenté et décrit est intercalé dans la conduite d'aspiration d'un compresseur pour assurer la régulation du débit de refou- lement de ce compresseur. Le canal de passage 2 forme ici une partie de la conduite d'aspiration, dont la sec- tion de passage est réglée par la rotation du volet 3. Dans la position représentée, le volet 3 est ouvert. Lorsqu'un fluide sous pression pneumatique ou hydrauli- que est amené à travers le perçage de raccordement 7, ce fluide déplace le piston 6 à l'encontre de la force du ressort de rappel 14, le prolongement 11 glissant alors dans le canal de guidage 12 de telle sorte que ceci s'op- pose à la rotation du piston 6. L'écrou 10, qui est en prise avec le filetage 9 de l'arbre 4, détermine alors une rotation de l'arbre 4 et, par conséquent, également une rotation du volet 3, sous l'effet de laquelle le pas- sage à travers le canal de passage 2 est étranglé d'une façon qui correspond à la position du piston. Dès que le vérin de manoeuvre 5 est déchargé de sa pression par l'intermédiaire du perçage de raccordement 7, le piston 6 revient à la position extrême représentée sous l'ac- tion du ressort de rappel 14. Le canal d'évent 15 évite qu'il ne s'établisse une pression désavantageuse dans la chambre 13 du cylindre pendant les mouvements de manoeu- vre du piston 6. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. 6 2580054 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif de réglage du débit de refoule- ment pour compresseurs, comprenant un robinet à volet servant à étrangler et à obturer la section de passage de la conduite d'aspiration, dans lequel le robinet à volet présente un corps de robinet muni d'un canal de passage et o le volet est monté pour tourner dans le corps du robinet autour d'un arbre disposé transversale- ment à l'axe longitudinal du canal de passage, caractéri- sé en ce que l'arbre (4) fait saillie dans un cylindre de manoeuvre (5) pneumatique ou hydraulique prévu en saillie latérale sur le corps (1) du robinet et dont le piston (6) est guidé dans le cylindre (5) mobile en translation mais bloqué en rotation et est relié cinéma- tiquement au volet (3) par l'intermédiaire d'un filetage (9) prévu sur l'arbre (4). 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'arbre (4) est en prise par son fileta- ge (9) dans un écrou (10) qui est formé par un prolonge- ment creux (11) du piston (6) qui se prolonge sur l'ar- bre (4), le prolongement creux (11) étant de forme non circulaire, de préférence d'une section à méplat ou poly- gonale sur sa surface externe et coulissant, bloqué en rotation, dans un évidement (12) du corps (1) du robinet qui est ajusté sur cette section. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le piston (6) qui est relié cinématiquement à l'arbre (4) est muni d'un ressort de rappel (14) monté dans la chambre (13) du cy- lindre, sur un côté du piston et qui sollicite ce piston vers sa position extrême dans laquelle le volet (3) libè- re le canal de passage (2). 4 - Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que, de la chambre (13) du cylindre dans la- quelle est logé le ressort de rappel (4) part un canal 7 2580054 d'évent (15) qui débouche dans le canal de passage (2) du corps (1) du robinet, de préférence en amont du volet (3) dans le sens de l'écoulement.