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Description
Titre de !Invention PLATINE-CLAPET A MICROBILLES LIBRES
presente invention a pour objet une platine-clapet a microbilles libres,
laquelle
est principalernent destinee perrnettre le. remplissage etiou la vidange de
tout
eyil nd re de quelque compresseur altematif ou de toute pompe aftemative que
cc
sort, que ledit compresseur ou ladite pompe soft 4 piston., a membrane ou a
tout
dispositif de variation de volume connu derh-omme de raft
[2]. 11 existe de nombreux types de clapets de compressed( Cu ciapets de
pornpe ride
o passits. , c'est a dire -dont rouverture et la fenneture sont pliotees
per la
difference de pression qui regne entre un volume amont et un volume avai entre
lesquei e s'interposent. Les clapets pasts Sc distinquent done des .clapets
dits
Notes , dont rouverture et la fermeture sort operees par un ectionneur.
[3] Les clapets de compresseur passifs peuverit notamment etre A tamelle, a
plaque,
ou a segments concentriques. s peuvent aus:si prendre la forme de o poppet
valves . comme ceux prodults par la aociete Burckhardt 0 et constitues de
micro-
soupapes chacune cooperant avec un ressort de rappel,
[41) On notera ousel les Magnum r-m Hammed-lead ru valve ze qui soft des
poppet
valves 0 eommercialisees par la societe or Dresser-Rand specialement adaptees
aui< compresseurs de mo14.,cules lourdes relles que e dioxyde de carbone,
l'ethylene, le propane ou e gaz nature l,
[5.1 Les clapets de compresseur passite peuverit etre metalliques ou non-
metalliques.
Par exemple, a socét < Hoerbiger . realise des clapets en PEEK dit aussi
= Polyetheretherketone qui est un material) .qui offre notamment des
proprietes
anti-abrasives avantageuses.
[6] Les performances optimaies des clapets d'admission at de refoulement des
compresseurs a piston seion retat de Fart sent ordinairement trouvees C une
vitesse de rotation de compresseur determinee,
[71 En effetõ lesdits clapete constituent un ensemble masse-ressort dote dune
frequence propre. lis sent a cc titre: orevue pour operer dens des conditions
de
vitesse voire- de charge relativernent precises du compresseur gulls equipent.
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[8] En effet, si iedit compresseur fonotionne a une vitesse trop eioignee de
celle
optimale des clapets passifs que comprenq ledit cornpresseur, refficacite
energetique nesdits olapets Sc degrade, de meme que !Cur durabW,
[9] Au plan energetique, on attend des dapets .passifs la meilieure-
permeabilite
possible pour conferer au cOmpresseur gulls equipent a rnailleur rendement
volumetriqu-e possible, east Aidira la meilleure propension a rernplir et a
=vider son
cylindre,
[101 Line grande permeabilité. des dapets limda les pertes energetiques par
pompage du compresseur gaits equipent. Ceci vaut pour les ciapets positionnes
tent a l'adrnissiOrt dirdit .compresseur, qu'au .refoulement de oe derntet%
[111 Poor servir cat objectit les olapets de compresseur =passifs doivent
s'ouvrir des
la: plus petite difference de pression ra.gnant entre le volume amont et e
VOitirriO.
aval entre lesquels HasInterposent, puis, une fois ouverts., S'opposer le
mains
possible Cu passage des gaz,
[121 En Quire, une foiS les gaz admis ou refoules, lesdits clapets dolvant se
refermer
le plus rapidement po*bie de sorte A Hrnter l'ecoule-ment des gaz en sens
inverse,
cat effet Undesirable etant connu sous e terme .anglo-saxon de a back-flow x$,
[131 Les ciapets de compresseur passifs compre-nnent ceneratemen.t un ressort
qui
les rappelie au contact de ieur
(141 Ledit ressort resulte dun compromiz.,),
[151 ldealen:lent, ileffort qu'exerce !edit ressort sur le civet avec lequel
il poopere
dot etre suffisamment faible pour due prernierement, les gaz puissant ouvrir
ledt
clapet sous une fable pression dderentielle, at deuxiernernent, poor ne pas
laminer exagerement lesdits qaz passant via ledit clapet, e aminage formant
une
perte energetique irrecuperable.
(16) Simultanernent, iedit ressort dolt etre suffisamment femie pour tamener
ledit
claw siir son siege rapidement lorsque la diftdrence de pression s'inverse,
oeci
pour limiter le ft back-flow > at obtenir du compresseur le meilleur rendement
voiumetrique possible.
[17.1 Outre g.,tre les plus efficaces pes:sibles au plan enematique, les
clapets de
compresseur passits dolvent rester durables, convenablernent etanche&. pe u
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exigeants en maintenance, peu couteux a produire, a entretenir et a reparen et
dans la mesure du possible, silencieux,
[18] Lea principal-es sources d'usure des clapets seion l'(,')f.at de Fart se
situent cu
niveau des contacts trouves entre le clapet at son sieqe, entre le clapet at
sa butee
d'ouverture, entre le ressort de rappel et le clapet et entre le ressort de
rappel et
son logement,
[19] L'usure des ciapets act .ceneralement plus importante wand Us operent
dans
des conditions chimiques et/au particulaires aoressives. En outre,
l'encrassement
desdits clapets petit conduire a en degrader l'etancheite at/au la
permeabilite,
[20] Les ciapets selon l'etat de. Fart peuvent egalement etre endommages par .
fissuration, par deformation, voire per rupture. Ils vieillissent generatement
sous
l'effet de l'abrasion, do fluage, du piquage cu de l'ecaillage de surface,
[21] Les clapets de compresseur ,passifs seion retat de Fart sant de cc fait
peu
adaptes a a realisation d'un compresseur tel qua celui necessaire a la mise en
ceiuvre de la prechambre d'allumage a clapet objet do brevet- PC FR 3 061 743
publie le 16 ao0t 2019 at appa. rtenant au demandeur.
[2.2] En effet, le compresseur qua requiert ladite prechambre pour son
alimentation
en charge pitote doit pouvoir operer cur one large plage de vitesse de
rotation qui
caracterise e fonctionnement des moteurs a combustion interne altematifs
automobiles, at cur one plage de pression at de temperature etendue.
[23] ..En outre, compresseur necessaire A l'atimentation de la prechambre
d'allumage a clapet seon le brevet N FR 3 081 743 doit pouvoir fonctionner
.durant toute la vie d'une automobiie sans intervention en reparation ni
entretien:
ceci illalgrei Las imporlantes variations des conditions de fonctionnement
auxquetles ii act soumis,
[24] Dens: ce contexte, ice clapets de compresseur pcssifs seion isetat de ran
permettent difficilement de realiser un.00moresseur cralimentation adapte a
ladtte
prechambre d'ellum_age. clapet.
[25] C'est pourquoi., particulierement dens La cadre de La rnise en -oeuvre de
ladite
prechambre, la platine-clapet a rnicrobilles libres suivant l'invention se
sub_stitue
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avantageutement aux clapets de compre:sscur passe's seion etat de Fart en cc
que, seion un mode particuller de realisation :
* Elle est particulierement peuneable de sorte a opposer Line faible
n6sistance
au passage des gaz, cc qui favorlse le rendement energetique du '..compresseur
qui la recoit
= Ella :est reactive at se commutation entre position ouverte at fermee spè
SOLIS tine fits- fable pression clifferentielle cc qui favorise. egalement le
rendement e.nergetique du compresseur qui Is recoil;
* Elle peut operer sur- une large plage de frequence, et elle porn-let
notamment
tout compresseur qui en est .equipe d'o-perer & vitesse variable,. par
exernple
pour m:ettre en oeuvre Is prechambre d'allumage & ciapet selOn ie brevet
N FR 3 061 7413 sur un moteur thermique automobile ;
* Elle est durable et permet un -fonctionnement cumule sur pluSieurs
rainier&
d'heures Sans entretien cc qui Is rend compatible avec. des applications
automobiles, et reduit les charges de maintenance des compresseurs
alternates en general;
= Elle est rp-buste, autonettnyante et peut s'accommoder d'environnements
egresses ou de traces dc lubrifiant sans consequences pour son efficarite.-;
*EUc peut tonotionner sur tine large plage: de temperature sans risque de
deformation ou de parte de performance ;
* Elle est peu couteuse a produire,
[26] La pletine-clapet microbines fibres sulyant l'invention peut
effectivement
s'appliquer a Is prechambre d'alluma.ge a clapet scion le brevet FR 3 061 743,
Cependantõ is platine-clapet a microb.illes libres suivent l'invention peut
aussi servir
nimporte ouelle autre a.pplication, quel qu'en soft le type ou le dorriaine,
qui
neoessite .de laisser un gaz ou un lig ulde passer dun volumc..ara:ont vers un
volume
evel inals non l'inverseõ at cod, quelle que.soit la nature dudit gaz, duck
liqukle ou
desdits volumes.
[27] La platine-ciapet a microbilles libres -suivent Is presente invention
spare un
volume amont d'un volume aye!, et permet a un flude de. -circuler depths ledit
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volume amorit. =vers ledit Volume aval mais non l'inverse, ladite platine-
clapet
comprenant :
*Au mains Line plaque de circulation fixe qui separe de facon etanche le
volume
amont du volume aval, lac:ite plaque etant travers 'ee de part en part dans le
sens de son epaisseur par au morns un orifice de circulation dans lequeHe
fluide pout circuler, tandis due rextremite dudit orifice qui debeuche dans le
volume oval presente un siege de microbille
* Au rnoins un plateau de guidage permeable loge. -fixement dans le volume
oval
paralielement a la plaque de circulation et creche de cette derniere, ledit
plateau etant traverse de part en part dans le sons de son epaisseur par au
mains un orifice. cylindrique de guidage dent l'axe longitudinal est centre
sur
oelui du Siege de ;
* Au mains tine microbille logee a faible jeu linterieur de rorifice
cylindrique de
guidage !edit foible jeu limitant te passage de fluide via !Interstice laisse
entre
ladite microbille et ledit orifice cylindriqueõ iadite microbille pouvant se
mouvoir
en translation longitudinale dens ledit orifice cylindrique de sone a soit,
reposer
de maniere etanche sur le siege de microbille pour obturer forifice de
circulation
et interdire la circulation du fluide dans ledit orifice, soft, etre distante
dudit siege
pour iaisser ledit fluide circuler dans lea orifice
*Au mains Une butee permeable d'arret de microbille qui est directement ou
indirectement solidaire de l'orifice cylindrique de guidage et qui fixe la
distance
maximale qui separe la microbille du siege de microbille lorsque ladite
microbille est au contact de ladite butee., oette derniere n'obturant -due peu
du
pas torifice cylindrique de guidage;
= Au moms tine cale d'espacement interposee entre le pip.teatI de guidage
permeable et la plaque de circulation de sortea maintenir iedit plateau 6 Line
distance de iadlte plaque telleõ quo bisque la microbille est au contact du
siege
do microbille, uric panic au moms du volume de la=thte microbille reste logee
rinterieur do rorifice cylindrique de guidage, cependant quo lorsque ladite
microbille est au contact de la butee d'arret de microbille, un passage est
laisse
.au fluide pow circuler=d'une part, entre ladite microbille et le siege de
microbille
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avec- lequel elle coopere .et d'autre part, -entre le -plateaU de guidage
permeable
et .41 plaque de circulation ;
g Au mains un passage de i'efoulement qui traverse de part en
part le plateau de
guidage perineable ettou qui contourne iedit plateau, iedit passage laissant
circuler, lorsdue la microbe ne repose pas sur le siege de microbille, le
fluide
depuis le volume .amont veins le volume aval via rorifice de circulation,
[281 La platine-olapet a microbilles libres suivant .la presente invention
comprend
une _butte permeable d'arret de microbille.-qui est constitueedune zone
d'appui de
microbille qui est positionhee dens le proiongement de l'orlifice cylindrique
de
guidage et qui est amenagee sur Line plaque-butee logeefixement dens le volume
aval parailelement au plateau de guldage permeable et pi-oche de cc dernier,
capeddant cite:Lin passage de decharde traverse de part en part dens la Sens
de
son epaisseur a pladue-butee et/au contoume la plaque-butee pour kisser &cider
fluide .depuis le volume arnont vers le volume aval via l'orifice de
circulation
lorsoue la microbille ne repose pas sur le siege de microbiile.
[29] La platine-clapet a microbliles fibres s.uivant la presente invention
comprend
une cape d'espacement de plaque-butee qui est interposee .entre a plaque-butee
et le plateau de guidage permeable-de sane a maintenir lactate- a plaqu-e-
butee a
une distance &Alt plateau tee, qua lorsque ta microbiNe est au contact de la
zone
d'appui de microbille, une parte au moins du volume de ladite microbille
re.ste
logee A rinterleyr de rod-floe cylindrique de guidage,
[301 La patine-clapet a inicrobilles fibres suivant a presente inve:ntion
.comprend
Line plaque de .circulation,. un plateau de guld.age permeable, une butee
pe:rmeable
d'arTet de rnicrobilie et Line cale .d'espacement awl constituent un
assemblage
rigide dens lequel est hebergee a microbille.
[311 La piatine-olapet miorabilles lb res suivarit a presente invention
comprend un
assemblage rigide qui est loge de facon etanche dens un evide.ment
d'assemblage
qui s..6pare e volume armnt du volume aval..
[321 La platine-clapet A mierobitles libres suivant a presente invention
comprend un
evidement d'assemblage qui presents une butes d'atret axial cote volume amont
sur laquelIe repose directsment rassembiage rigide, et une .buteed'arret axial
cote
volume aval sur laquelle repose l'assemblage rigide par l'intermediaire dun
resort
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de maintien d'atisemblage, ce clernier prenant appui stir la butee d'arret
axial cede
volume aval pour plaque.r l'evidement &assemblage sur a butee d'arret axial
cote
volume. amont
[3.3] La Oath-le-clap-et a microbilles fibres suivant la presente invention
comprend un
passage de refoulement qui est forme dau moins une gorge axiale de refoulement
amenegee dans la paroi interne de I' orifice cylindric:we de guidaqe,
[34] La description qui vs suivre en regard des dessins annexes et dorines 6
titre
d'exernplea non lirnitatits permettra de mieux comprendre l'invention, les
caracteristiques quefle presente, of. tea avantages qu'elle est susceptible de
procurer:
[35] [Fig, 1] eat une vue en coupe schematique de Is platine-clapet
microbilies
fibres suivant !Invention et salon un.e variante simple no cernprenant ou'une
acute
microbille, ceci afin de factitter Is comprehension du fonctionnement de
ladite
platine-clapet, Is pression regnant dans le volume aval etant superieure a Is
pression regnant dans le volume amont,
(361 [Fig, 2] eat une vue en coupe schematique de Is platine-olapet
a microbilles
fibres suivant l'invention of salon la configuration illustree en figure 1, la
pression
regnant dans le volume emont etant superieure a Is pression regnant dans to
volume meal,
[37] [Fig. 3] eat une vue fantoine. tridimensionnelie (run compresseur A
piston
atternetif C trois etages de compression avec refroidisseurs intermedialres
air-eau,
l'attelage mobile dudit opmpresseur formant un systerne rnanivelle-cadre
tandis
que chadue etage de compression dudit compresseur recoil au moms une platine-
clapet 6 microbilles libres suivant !Invention C titre de clapet d'admission,
of au
moms une platine-ciapet 6 microbilles libree suivant !Invention 6 titre de
clapet de
refoulement
(38] [Fig, 4] eat une vue tridimensionnelie en coupe du compresseur A piston
alternatif montre en figure 3, tadite vue mettant netamment en evidence lea.
conduits d'admission cites conduits de refeulement amenages dans lea culasses
duclit compresseur, lesdits conduits faisant chacun face a une platine-ciapet
a
microbities:libres suivant rinvention,
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[=31 [Fig, 5] est une vue tridimensionnelle eciatee.- du
compresseur a piston
alfernatif montre en figure 3, ladite vue mettant en dvidence la maniere dont.
sont
!ogees lea piatines-clapets a microbilles libres suivant !Invention dans lea
culasses
dudit compresseur.
[40] [Fig. -6.1 est Line vue tridimensionnelle eciatee du compresseur a piston
altematif
similaire A belle. rnontree en figure 5, mais selon un autre angle qui permet
notamment d'observer a face boo-see des piatines-clopets a miorobilles ibres
suivant !Invention,
[41] [Fig. 7] est une vue tridirnensionnelle en coupe de la -platine-blapet
amicrebHes
fibres suivant !Invention telle qua prevue arod-mission du premier etage de
compression du compresseur piston olfernatif montre en figures 3 a 8..
[42] [Fig. Meat une vue tridirnensionnelle ectatee de la ptatine-clapet a
microbilles
libres suivant rinvention tefle qua prevue al'admission du premier etage de
compression du compresseur A piston alternotif montre en figures 3 a 6..
[43] [Fig. 9] est une vue tridiMensionnelle de la piatine-dapet a microbilles
Nixes
suivant !Invention tee qua pitvue au refoulement du premier etage de
compression du compresseur a piston siternatif montre en figures 3 a 6.
[44] [Fig, 10] est une vue en coupe schematioue de Is platine-ciapet a
microbilles
fibres suivant !Invention, salon une variante simple rie bomprenant qu'une
seule
miorobille at dent le passage de refouiement est forrne. de trots gorges
axiaies de
refouleme-nt amen-ogees dans. In paroi interne de l'orifice cylindrique de
guidage.,
(45] [Fig, 11] est une vue en coupe schetnatique de la variante de la platine-
clapet
rnicrobilles libms suivant !Invention montréc en figure 10, selon la coupe AA.
Rs] DESCRIPTION DE I.:INVENTION :
[47] On a montre en figures 1 A 1-1 Is pletine-ciepet a mierobilles fibres 1
suivant
l'invention, divers details de seecomposents. sea voriontes, et sea
aocessoires,
[48] Comme e montrent clairerrtent et de facon simple les figures 1 at 2, la
platine-
clapet microbilles fibres 1 salon rinvention separe uri volume -amont 3 dun
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volume eve! 4, et permet a un fluide 2 de dirculer depuis ledit volume amont 3
vers
!edit volume a val 4 mais non linverse,
(49/ On coristate en figures 1 A 8 :et on figure 10 quo a platine-clapet a
microbilles
fibres 1 selon l'invention comprend au moins une plaque de -circulation 5 fixe
qui
se-pare de fawn etanche le volume arnont 3 du volume avai 4, ladite plaque 5
etant
traversee de part en part dens le sons de son epaisseur par au mains un
orifice de
circulation 6 dens lequel le fiuide 2 pout circuler.
[50] On volt aussi cur lesdites figures quo l'extremite dudit orifice 6 qui
debouche
dans le volume. aval 4 presente un siege de microbille 7 dependant cue rautre
=
extremite dudit orifice 6 debouche dens le volume amont 3 par exemple Via un
convergent .d'entree 26 qui facilite rentree du fiuide 2 dens l'orifice de
circulation 6
et. augmente le coefficient de decharge de cc dernier,
[51] On note quo la. plaque de circulation 5 pout etre realisS:is en acier qui
eM
a:vantageusement dur et mecaniquement resistant, ou en tout autre m-ateriau
quelle qu'en soit la nature,
[52] La platine-clapet C microbilles libres I selon !Invention comprend aussi
au
moms Lin plateau de guidage permea.ble 9 !we fixer-cent dana. le volume .aval
4
parallelement A la plaque de circulation 6 et proche de cette derniere, !edit
plateau
9 etant traverse de part en part .dans o sons de son &pa isseur par au moms un
orifice cylindrique de guidage 10 dont l'axa longitUdinai eat centre sur celui
du siege
de microbille 7 de -facon plus ou moms precise, et sans etre forcement tout a
fait
parallels) a ce. dernier,
[53] On note quo le plateau de guidage permeable 9 pout etre realisee en
materlau
plastique appreciable pour se legerete et son faible prix de revient, ou etre
fait de
tout autre materiau et notamment (fader fritte.
(541 On note egalernent quo le piateau de guidage permeable 9 petit etre
precisement positionne par rapport C la plaque de circulation 5 par exemple_
au
rnoyen de pions de cen=trage- corinus en soi, ou Cu moyen de tout autre
element
mecanique de centrage et/ou do positionnement..
(551 On remarqu-e en figures 1, 2, 8, 10 et 11 cue la platine-clapet a
:microbilles libros
1 scion rinvention comprend egalement au moms une microbille 8 logee Cfaible
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jeu finterieur de l'orifice cylindrigue de guidage 10 ledit faibte jeu
limitant
passage de fluide .2 via rinterstide laisse entre ladite micrenille 8 et iedit
orifice.
cylindrique 10, 1.adite microbille 8 nouvant Sc rnouvoir en translation
longitudinale
dans lea orifice tylindrique. 10 de sore a sot, reposer de maniere et.-3nehe
sur ic
siege de microbille 7 pour o.bturer rorifice de circulation 6 et interdire la
circulation
du fluide '2 dans ledit oriflos 6, sok etre disthnte dudit siege 7 pour
laisser !edit
fluide 2 circuler dans lea orifice .6.
[561 On note. que le jeu radial laisse entre la microbille 8 et l'orifice
cylindrique de
guidage 10 dolt etre suffisamment fait:A pour que. ladite microbille 8 opere
comme
un piston dans l'orifice cylindrique de guidage 10, mais suffiSam.ment grand
pour
que laditemicrobWe apuisse se deplacer librement dans ledit orifice. 10, y-
coMpris
s.ous reffet d'une faible difference de pression.
[571 A cc titre, on constete que le principe de deplacement de la microbille 8
dens
roam cytinddque de guidage 10 est analogue celui qui regit e d6placement
dun projectile dans une sarbacane, ou dune balle- dans le canon dun fusil.
[581 On note en figures 1 a 10 que la piatine-clapet rrliorobilles ilbres 1
Won
l'invention comprend au moms une butte permeable d.'arret de microbille 11 qui
eat directement OU IndirectemE.,-nt solidaire de l'orifice cylindrique de
guidage 10 et
qui fixe la distanos maximale qui separe la microbille 8 du siege de
microbille 7
lorsque ladite. microbille 8 eat au contact de ladite butee 11..
[591 On remarque clue le butee permeable d'arret de inierobilie .11 n'obture
que peu
cu pas rorifice cylin-drigue de :guidage 10 de sone que Ia difference de
pression
entre :celle 'regnant dans le volume aval 4 at cells :regnant dans le volume
amont 3
puisse exercer lieffat de sarbacane recherche sur la .microbille 8, que ce
Soit pour
mairitenir cette derniere &wee stir le siege. de microbille 7 avec lequel elle
coopare, ou au contraireõ pour eloigner ladite microbille 8 dudit siege 7 de
sone. A
laisser le fluide 2 circuler dans l'orifice de circulation 6.
[601 On volt en figures 1., 2, 8 et 10 .que la platine-clapeta microbiHe
libras I selon
!Invention comprend au mains une caie dsespacement 12 interposee- entre le
plateau de guidage permeable 9 et la plague de circulation 5.
[ell La cale d'espacement 12 maintient le plateau. de guidage permeable 9 a
use
distance de la plaque de circulation 5 ten's, que larsque ia microbille 8 eat
au
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contact du siege de microbille 7, une partie au moins..du VOIUMEa de ladite
microbilie
8 reste !ogee A l'interieur de l'orifiee cylindrique de guidage 10 abstraction
fate de
tout chanfrein ou epanouLssement quo pourrait comporter ledit orifice
cylindrique
de guidage 10,
[621 On remarque pailioulierement en figure 2 - quo iorsque Is microbille 8
eat au
contact de la butee d'arret de microbille 11 un passage oat laisse au fluide 2
pour
circuler Tune part, entre la.dite microbille 8 et to siege de microbillc.-: 7
avec lequel
elle codpere et d'autre part, entre le plateau de -guidage permeable 9 et la
plaque
de circulation 5..
[63] On note quo Is cale d'espacement 12 pout etre realisee solidairement soil
de
la plaque de circulation 5, wit du plateau de guidage permeable 9 =Time le
montre la figure 10, wit des deux notamment Si iadite ca le 1.2, la.dite
plaque 5, et
ledit plateau 9 no forment qu'une seule et memo piece de metal ou de touts
.autre
matiere,
[641 La dale d'espacement 12 pout aussi etre constituee dune piece mecanique
distincte, ou faire partie de l'environnement dons lequel eat integree la
platine-
clapet A microbilles libres 1 selon l'invention.
[65] Enfin., commie Eillustre.nt les figures 1 a 10, la platine-clapet C
microbilles fibres
selon l'inventiOn cornprend ou mains urn passage de refoulement 13 qui
traverse
de part en part le plateau de guidage permeable 9 et/ou qui contourne ledit
plateau
9, ledit passage 13 laissant circuler, bisque la microbifle 8 no repose pas
stir le
siege de microbille 7, le fluide 2 depuls le volume amont 3 vers le volume
oval 4
via rorifice de circulation 6,
[661 On note quo le jeu laisse entre ta.microbille 8 et l'orifice cylindridue
de guidage
pa/tripe pour partie C laisser le fluide 2 circuler depuis le volume amont 3
vers
le volume oval 4.
[67] On rernarque- en figures 1 a 10 quo la butee permeable >Tenet de
microbille 11
pout etre constituee d'une .one d'appui de midrobille 16 qui eat positionnee -
dans
le prolong-ement de l'orifice cylindrique de guidage 10 et qui eat amenagee
sur une
plaque-butte 14 logee fixement dans le- volume aval-4 parallelement au plateau
de
ouldage permeable 9 et proche do cc dernier.
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[6.81 En os cas, un passage de decharge 15 traverse de part en part .dans le
sens
de son epaisseur la plaque-butee 14 et/ou contourne la plaque-butee 14 pour
laisser circuler le flulde 2 depuis le volume arnont 3 vers ie volume aval 4
via
rorifice de circulation 6 lorsque la microbille 8 ne repose pas sur le siege
de
microbille 7.
ISA Si tells set ia configuration de Is platine-clapet microbilles fibres I
E,:elon
l'invention, comma Is montrent les. flE..:iures 1 at 2, une oaIe d'espacement
de plaque-
but. 17 petit etre interposes entre la plaque-butee 14 et le plateau de
guidage
permeable 9 de orte maintenir ladite Is plaque-butee 14 a une distance dudit
plateau 9 'lane, que !opaque la microbille 8 eat au contact de la zone dappul
de
microbille 16, une partie au ITIOirtS du volume de ladite microbille 8 reste
!ogee
l'interieur de Confide cylindrique de quidage 10.
[701 On note que la cale crespacement cia plaque-butee 17 pe:ut .8tre realisee
solidairement solt de Is plaque-buibe 14, soft du plateau de guida.ge.
permeable 9,
sod des deux si ladite dale 17, ladite plaque-butte 14õ at ledit plateau 9 ne
foment
qu'une seule et metre piece de metal cu de touts autre
[71) La dale d'espacement de plaque.-butee. 17 petit aussi etre donstituee
dune
piece mecanique distinete comma le montrent les figures 1 et 2, ou fake pate
de.
renvironnement dens lequei est ntegree Is platin:e-dlapet a microbilles. Wires
1
scion /invention,
[721 Les figures 1 a 7 et la -figure 9-montrent que Is plaque de circulation
5, le plateau
de guida-ge permeable 9.. la butee permeable crank de microbille. 11 et la-
dale
d'aspacement 12 peuvent constituer un assemblage rig ide 19 realise..per
.vissage,
soudage, sertissage ou par tout moven d'essen-iblege connu de rhomme de fart,
IS microbille 8 etant hebergee dens ledit assemblage 19
[73] En cc pas-et comma Is montrent lee figures 4 a. 6, rassemblage rigide 19
peut
avantageusement '4Are --loge de fecon etanche dens un evidemant :iTassembiage
20 qui separe le, volume amont 3. du yoNme avail 4, rassemblage rigitie 19 ou.
rAvidement eassembiage 20 cpmportspt au mains une gorge de joint 21 da.ns
laquelle eat loge un joint cisetencheiti6 22,
[741 Salon cat agencement paniculier de.lapietine-clapeta micrObilles tiOres I
$elon
rinverition, commele montrent lea figures I, 2 et 10, l'evidement crassemblage
20
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peut presenter une butee d'arret axial cote: volume amont 23 stir laquelle
repose
directement l'assemblage rigide 19, et unebutee d'arret axial cote volume aval
24
sur laquelle repose l'assemblage Igide 19 par rinterrnediaire dun ressort de
maintien d'assemblage 25, ce demi& prenant app ui sur k butee d'arret axial
cate
volume avai 24 pour piaquer revidement &assemblage 20 sur a butee darret axial
cote volume amont 23,
[75] On note gifavantageusement, r effort qu'e,xerce e ressort de maintien
d'assemblage 25 s.ur l'assemblage rigide 19 est superieur a ref-fort ou'exerce
le
fiuide 2 slur ledit assemblage rigide 19 lorsque la ores-skin regnant dens le
volume
amont 3 est superieure 6 wile qui iregne dens le volume aval 4 et qu'en
consequence, la microbille 8 est maintenue eloignee du siege de microbille 7
avec
lequel elle coopere tends que e &fide 2 eiroule depuis le volume. .amont 3
vers le
volume aval 4,
(76] On remarque en figures 10 et 11 que selon Line variante de la platine-
clapet 6
microbilles fibres I suivant !Invention,. le passage de refouiement 1 peut
etre
forme d'au mains Line gorge axiale de refoulement 27 amenagee dans ki paroi
interne de rorifice cylindrique de guidage 10, cc dernier gardant Sc faculte
de
guider la microbe 8 a faible jeu radel ore du deptacement de a.dite microbille
8-
dans legit orifice 10,
Ern FONCTIONNEMENT DE L'INVENTION
[78] Le fonctionnement de la plati-ne-clapet C microbilles 4hr-es 1 s:uivant
la presente
invention se comprend aisement au vu des figures 1 a 1"1
[79] Pour en faciliter la comprehension, on a montre en figures 1 et 2 une
platine-
claoet A miorobilles fibres 1 selon I:Invention dotee <rune settle microbille
8, Olen
clue la vocation de ladite platine-clapet 1 est de oomporter un grand riombre
de.
microbilles 8 cornme .le montrenf lee figures 3 a 9,
[80] En figures- 1 et 2, on a note P1 . > la pression regnant dens le volume
amont
3, tenths que fa press-fon regnant dens ie volume aval 4 est notee v. P2 D,
[81] La figure 1 illustre cc gulf advient lorsque P2 est superioure C Pl. En
ce nes,
ia microbilie 8 est plaquee par P2 sur Is siege de microbille7 amenage C
rextremite
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de l'orifioe de circulation 6 oe ciemier traversant la plaque de circulation 5
de part
en pat dens le sons de son epaisseur.
[821 En figure 1, la microbille 8 forme avec le siege de microbille I Une
liana de
contact. Manche qui s'oppase A recoulement du fluide 2 depuit e volurrie aVal
4.
vets le volume ament 3.
[831 La figure 2 illustre quant A elle cc quit advent quand P1 est. superieure
a P2.
Carmine on. le co.nstate sk.ir ladite figure, sous la poussee de P1, Ia
rntrobille 8 s'est
deplacee dens l'orifice cylindrique de guidage 10 dens lequel ale eat logee
jusqU'a
entrer au contact de la .butee permeable crarret de miorobille 11. On note que
dylindrique de guida.ge ID eat amenage dens le platead de guidage
pertneable_9,
"WI -Comma on volt en figure 2, la microbille 8 s'est comportee
comme une Palle
dens le canon dun rusk Ia fonction de cc dernier &tent devolue C rorifice
cylindrique de guidage 10 dans -lequel lad Ito microbille 8 cat ladde A.
faibie jeu. A
titre d'-autre analogie, la micro:ba 8 s'est aussi comportee comma un
projectile
oropulse dens le tube d'une sarbacane par tine pression d'air, la fonction
dudit
tube etant egalement remplie par raritiee cylindrique do gtiidage 10,
[85] En figure 2: P1 etant suberieure C P2, le fluide 2 ciroule depuis le
volume amont
3 vers Is volume aval 4 en passant successivament dans l'erifice de
circulation 6,
dans le passage Wine entre. la microbille 8 et le siege de iniOrobille 7, dans
resoac:e lais-se entre le- plateau de ouidage permeable ,9 et la.plaque de
circulation
par la cafe d'espace-ment 12, et dens le passage de refoulement 13 qui
traverse
de part en part le- plateau de guidage permeable-9, On -rernardue que la
microbille
8 est. maintenue A distance de son siege de microbille 7 par Is dAbit de
fluide 2.
1881 Selon. la configuration partioullere de la platine-clapet A microbilles
fibres 1
selon !Invention montree en figures 1 et 2, aores avoir franchi le passage de-
iefouiertlent 13, Is fluide .2 rejoint le volume aval 4 apres avoir traverse
un.-espace
Wiese entre une plaque-butee 14 qui preiserite 4 buttee r,,>ermeable d'arret
de:
microbille Ii et le plateau de guidage permeable 9, et apres avoir frafichi un
passage de decharge 15 qui traverse ia plaque-but:6e. 14 de part en part .dans
110
sons de son .epaisseur.
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[87) o rernarque en figures 1 of 2. due re.space e,ntre la plaque-butee 14 of
le:
plateau de guidage permeable 9 resulte crime cafe d'espacement de plaque,butee
17 interposee entre ladite .pla.que-butee 14 et ledit plateau 9.
[88] Toutefols, la vocation de la patine-clapet a microbes libres 1 scion
!Invention
West pas d'être dotee dune seule microbille 8 male (fun grand nombre do
microbilles 8 operant cur une petite course, ceci aft de pouvoir repondre
atlx.
besoins of attendus des camp resseuts C piston alternatifs 52 prodults en
petite,
moyenne of grande serie.
[89] On comprend l'interet de munir la platine-olapet C microbes libres 1 dun
grand
nombre de miorobilles 8 (wand on reprielle quo is cirdonference d'une. bilie
croit
proportienn. llem nt el son diametre, .que la section projetee de ladite bille
omit an
raison du cane de son diametre, tanclis que le, volume de ladite biil croft en
'fp/lotion du cube de son diametre
[90] Ainsi, plus ladite bille act petite, plus le quotient de so section
projetee divisee
par son volume est grand.
[91] Considerons une Wile en acier. plain. Plus ladite bile act petite, plus
Is masse
de cette derniere est foible relativement C so section projetee. Autrement
dit, ladite
bile presente d'autant moms de masse d'acier par unite de section projetee quo
ladite bille eat petite.
[92] Supposont .maintenant queladite bile d'acier solt logee dens un cylindre
dons
lequel elle petit se deola.cer de fatcon approximativement etariche 6 l'instar
'dune
bane de Womb dans le canon (run fusil,
[93] Si ladite bile eat acceleree par tine difference de pression regnant de
part of
d'autre de la ligne de contact approximativement etanche due ladite bile forme
avec ledit cylindre, pour Lirie, meme dite difference de pression, plus ladite
bile eat
petite, plusraceeleration C laquelle elle est soumise eat orande,
[941 Ce premier constat explique pourquoi, lorsque Is platine-clapet C
microbilles
libre,s 1 s'applique a un cornpresseur C .piston alternatif 52 comme montre en
figures 3 C 6, ladite olatine-f_lapet 1 comprend une multitude de. micrdbilles
8,
.chaoune logee dons un orifice cylinclrique de guidage 10.
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[951 Le faible pods desdites microbilles 8 evite de recourir a un rent de
rappel
pour ramener iesdites microbilles 8 au contact du siege de microbille 7 sur
lequel
eyes reposent, at pour interdire au fluide 2 de circuler depuis le volume
.aval 4 vets
ie volume amont 3.
..1981 En effet, lorsque a pres.sion qui regne dens le volume arriont .3 est
differente
de celle qui regne dans le volume aval 4, vu que tesdites microbilles 8 sont
ogees
fable jeu a l'interieur de l'orifice cylindrique de guidage 10, l'acceleration
que
subiseent lesdrtes microbilles 8 eat elevee grAce A leur faible masse rapport&
a leur
section projetee.
[97] Ainsi, lesdites rnrobilles 8 peuvent se deplacer tree rapidetnent deptris
ieur
siege de microbille 7 juisou'a ieur -butee permeable d'arret de microbille 11
at
immrsement, ceoi sans iaisser s'etablir au moment de teur fermeture un er back
flow tel qui! puiSse reduire significativement le rendem-ent tote; du
compresseur
piston alternatif 52 qui:est &wipe de Is platine-clapet a micrObilles fibres 1
suivant
l'invention..
[981 Ainsi: grace au functionnernent des mierobilies 8 tra.nalatant dans leur
orifice
cylindriq.ue de guidage 10 qui s'a-pparente a celui (fun projectile dans une
sarbacane, nest pas necessaire de prevoir un ressort de rappel tel qu'en
comportent ordinairement lea clapets de compresseur -passifs selon retat de
l'art.
[99) L'absenoe de resson de rappel confere a la platmnedapet.â micrthHles
libres
.suivant !Invention une grande reactivite car lea microbilles 8 s'ouvrent
sous: une
tres fable difference de pression pour laisser passer le fluide 2 depuis Ia
volume
amont 3 vers le VOIUMe ava 4. Cette particularite est favorable au rendement
volumetdoue et energetioue du compress.eur A piston alternatit 52 q:Ui recolt
ladite
platine-ciapet 1.
[100] En effet, oontrairement aux clapets de .cornpresseurs passils a reason t
de
rappel salon l'etalde fart, Is platine-clapet a microbilles libres I suivant
!Invention
ne se voit pas imposer de pression seuii par quelque ressort de tappet que ce
sok
a par& de !aquae les- microbilies 8 se levent de leur Siege de Mic4obille 7
pour
laisser le flu ide 2 circular entre le volume emo-nt 3 et le volume eve! 4.
[1011 De plus, le maintien en ouverture desdites microbilles 8 au contact de
leur
butee permeable d'arrat de microbille 11 ne nocessite de vaincre aucun effort
de
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ressort de rappel et ne prodult a ce titre aucune perte.de charge imputable a
Faction
dun resort.
[102] En effet, une fois le,sdites microbilles 8 plaquees sur ladite butee
11., la
circulation du fluicie 2 via le passage laisse entre lesdits microbes 8 et
leur sge
de microbilie 7 n'a pas a canter quelque effort antagoniste qua ce. spit qui
seralt
exerce sur lesdites microbilles 8 par un ressort de tappet.
[1:031 L'usure abrave survenant ordinairement :dans la zone de contact entre
les
ressorts de rappel et k clapet avec lequel ils cooperent thine part, et entre
lesdits
ressorts et ieur logement d'autre pad, est egalement inexistante dans le
contexts
de la piatin-e-clapet a microbilles libres 1 suivant finvention, vu qua cotta
derniere
ne prevolt aucun reason de rappel
[104] On remarquera due le reactivite des rnicrobilles 8 a s'ouvrir et a se
termer peut
etre regiee par la section de passage laissee au fluide 2 pour contourner
lesdites
microbilies 8, c'est a dire par la perte de charge qua constitue le circuit du
fluide 2
entre Is siege de microbille 7 at le: volume aval 4.
[105] tõadite reactivite peut.egatement etie reglee par la perte de charge que
forme
le circuit de fluide 2 qui relie Is face des microbilles 8 opposes au siege de
microbille 7, at le volume aval 4.
[106] Les figures 1 All mo.ntrent A titre d'exemple des rnicrobilles 8 qui
reposent sun
un siege de microbille 7 ccrilque qui forme un angle de quarante cinq degres
do.
part at d'autre de-son axe. Salon iedit exemple
les. microbilles 8 sont
fettles (fader Wein et leur diametre est de deux millimetres.
[107] Le diametre interieur de l'orifice de circulation 6 avec leguel
cooperent lesdites
microbilles 8 vaut un virgule trente--quatre mittim6tre, at Is larg:eur de Is
portee du
siege de microbille 7 vaut un dixieme de millimetre. Le contact s'etablit
entre
cheque microbille 8 et leur siege de microbille 7 respectif au milieu de
ladite portee,
et normalement a cotta demiere., Un jeu radial de trols centimes de millimetre
est
laisse: entre cheque microbille 8 at l'orifice oylindrique do quidage 10 dui
l'heberge,
[108] Selon les examples montres en figures 1 A 11, on a laisse A cheque
microbille
8 une course maximale de quatre dixieme de millimetre. Ladle course correspond
A la distance qua doit parcourir ladite micro:Wile 8 pour alter depths son
contact
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avec son siege de miorobille 7 jusqusa son contact avec sa butee permeable
crarret
de microbille 11, et itwersement.
[109] Lorsque ladite microbille 8 est au contact de sa butee permeable.
d'arret de
microbille 11, une section utile d'environ un virgule six millimetre cane est
laissee
au fluide 2 pour passer entre ladite microbille 8 et le siege de microbille 7
avec
lequel el-le coopere.
[110] On note que salon la configuration partiouliere de la platine-clapet A
microbliles
fibres 1 salon !Invention- montree en figures 1 A 11,- longue ä microbilie 8
est
soumise A une difference de pression de cent Millibars entre:sa face surieure
et
inferieure, liadite microbifle. 8 met un peu moins (rune milliseconde pour se
.deplader
depuis son contact avec le siege de microbille 7:jusqu'A son contact avec la
butee
permeable cfarret de microbille 11, ou inversement.
[111] On note .que dans ces conditions, ia vitess:e acquise par la microbille
8
iorsqu'elle arrive au contact du -siege de microbille 7 ou de la butee-
permeable
d'arret de microbillell est de l'ordre de quatre-vingts centimetres par
seconde,
[112] Gaffe vitesse est plus petite qua celle maximal
ptable pour une soupape
de moteur A combustion interne alternatif lorsque ladite soupape: entre au
contact
du siege aver lequel elle coopere. Ainsi, ladite vitesse de quatre-vingts
centimetres
par seconde garantit a perennite du siege de microbille 7 dune part, at de la
microbe 8 d'autre part,
[113] On note aussi quo le froftement entre la microbille 8. at l'interieur de
l'orifice
cylindrique de.g.uidage 10 .dissipe une tres 'Cathie energie par frotte.ment,
memo si
fortfice .cylindrique de -guidage 10 est positionne a l'horizontale et dom.,
perpendiculairement au sons de gravitC En effet, le patois de la microbille 8
nest,
selon es exerriples non-limitatifs montres en figures 1 A. 11, quo de trente-
quatre
milligrammes, cependant qu'un film trair tend a s'immiscer entre (Magus
microbille
8 at Itorifice cylindrique de guidage 10 qui: l'heberoe iorsque ladite
micrabille 8 se
depiace.
[114] On note qua la fable vitesse, maximale acquise par lea microbilles 8 et
le fable
poids de ces demieres donne Line energie cinetique unitaire faible d'environ
trente-
quatre micro-doule.s A dissiper l'intertace entre chaque microbille 8 et son
siege
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de micro-bille 7, ou entre cheque microbille l3 et se. butte permeable d'arret
de
microbille 11.
[115] La largeur dusiege de microbille 7. et la faible energie oinetique A
dissiper cur
ledit sge garantissent a perennite des microbilles 8 en acier et du siege de
microbllie 7 egalement en acier avec It.t,quel &les ()pope-rent.
WO On note que les mierobilles 8 .peuverit etre similaires aux billes
ordinairement
utillsees dans les roulements Niles oonnus en sot, c'est a dire trempees
tenace,
et eventuellement revetues d'un chromage -dur. Le prix de revient en
fabrication de
tees bales &ant tres.-feible, it participe au faibie prix .de revient de la
platine-olapet
microbiflea fibres 1 suivant
[1171 Notons aussi que les mierobilles 8 n'etant pas liees a un ressort, &les
peuvent
lihrement tourner cur elles-nrte,mes pour rie jamais exposer au siege de
microbille
7 exactement la meme surface. Ceci permet chaque microbille 8 d'evacuer
d'eventuelles impuretes cu particutes qui sinterposeraient entre elle-meme et
le
siege de microbille 7 avec lequel elle coopere, et de nettoyer en permanence
!Integrant& de sa surface extern&
018] On remarquera egalement que la forme spherique des microbilles 8 eat
propice
recaulement du -Wide 2. En effet, avant de deboucher darts le volume aval 4
.et
apres avoir .chemine dans l'orifice de circulation 6, fedit fiuide 2 provenant
du.
volume aniont:3 dolt passer par respace annulaire laisse entre cheque
microbille
8 et son siege de micrabille 7. Or, quand le fluide 2 rencontre le dome que
forme
ladite microbilie 8, led. fluide 2 eat naturellement canalise vers !edit siege
7 par
ledit dome, cc qui confere A la piatine-clapet a microbilles libres 1 suivant
rinvention un coefficient de decharge eleve.
[119] H eat .egalement A noter due ia surface de parlance de cheque microbille
8 cur
son siege de microbille 7 est grande retativement au volume de ladite
microbille 8.
H resulte de cc i que ladite mcrobHe 8 peut efficacement se refroldir cur son
siege
de microbille 7 pour adopter tine temperature proche de oelle cikidit siege 7,
[120] On notera egalement que cheque microbille 8 tant ,parfaitement spherique
et
tournant cur .elle-meme lorsqu'elle fonctionne, ladite microbine 8 ne peut
subir
aucune deformation inhomogene nee A la temperature.
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11.21 Comme on le remarque aisement en. figures. 3..a 6, lorsqu'elle comprend
de.
nombreuses microbilles 8, la patine-clapet a microbilles fibresI suivant
linvention
presente une grande surface relativement au volume de la ohambre de
-compression 51 qu'elte dessert.
[122) Comme on le comprend dc cc qui pn-:,,cetieõ dans.la limiteduraisonnable,
ladite
surface dolt comporter des microbilles 8 petite.,, et bombreuses,
[123] En effet, s on recouvre tine meme surface de microbilles 8, la somme des
longueurs des lignes de contact lue ferment lesditesm robilles 8 avec leur
siege
7 est dautant plus impodante que le nombre de microbilles 8 est grand. Par
ailleurs,
plus les microbilles 8 sont petitesõ pius eur levee .est petite en absoiu A
meme
rapport entre levee et diametre d'ortfice de circulation 6,
[124] Prenons par exemple un -cane' de dix= .millimetres de-cote,
[1251 On petit roger dans ledit cane une bile de dix ñitres de diametre, ou
Wen
raisonnableMent, seize miorobilles 8 de deux millitnetres de diametre. Or, la
iongueur totale- des Niles de contact que ferment les. midi-el.:0es 8 de deux
mmetres de diametre est trots virgule deux fois plus importante que la
longueur
de tagne de contact forme par he bile de dix millimetres de cliametre. Ainsi,
6
meme.section de passage ssee au fluicle 2 pour cirouler depuis le volunle
amont
3 vers le volume aval 4, la course des microbilles 8 de deux millingitres est
trois.
virgule deux lois plus petite que calle de la bills de dix millimetres de
diametre:
11.261 On pout aussi conSiderer se
advient .qua.nd, pour obtenir un resultat
comparable en section de passage et a merne .duree de manimuvre d'ouverture
femleture, on utilise une be de dix millimetres de .diametre au lieu de seize
microbilles 8 de deux millimetres de diarnetre.
11271 Pour laisser a meme section de passage au fluide 2, la levee de fa bile
de dix
millirnetres- de diametre dolt etre de un virgule Vingthuitinitlimetre et non
plus de
.quatre .dixiemes dc miltimetres pour les microbilles 8 de de u-x Millimetres
de
dIarnètre.
[128] VII a masse de la bille de dix millimettes.de diametre dune part, et vu
le rapport
entre section projetee et volume defavorables de adIte bHe &auto part, pour
imprimer a cette .demiere racceleration- netessaire pour parcoUrir un virgule
vingt-
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hut millimetre de course dans e meme temps que petui laisse: aux microbilles 8
de deux millimetres de diametre pour p.arcidurir duatre dixiemes de
millimetre., il
taut soumettre ladite bUe de dix millimetres de diametre a uric difference de
pression de un virgule sept bar au lieu de cent millibars .seUlement pour les
miorobilies 8. Dix-sept leis plus.;
[129] Par ailleurs et dans oes conditions, la vitesse de repose de la bille de
clix
millimetres de diametre sur son siege serail de deux virgule neuf metres par
seconde. Outre produire des emissions scoustiques ClevCcs, ladite vitesse
confererait a ladite bille et audit siege une duree de vie courteõ
incompatible avec
&elle de la majorita des oompresseurs piston alternatif 5.2.
[130) On pout aussi rioter qu'une fdis Is bille-de: dix millimetres de
diametre au contact
de sa butee -d'arret en ouverture, ii faudrait la soumettre a uric difference
de
pression inverse d'egalement :urt virgule sept bar pour ramener ladite blUe
SUI son.
siege dans le temps imparti, cc qui aneantiralt le rendement volumetrique du
compresseur a piston altematif 52 a cause du .=( back flow exessif resultant
dune
telie dite :difference de pression.
[131] Du fait de la vitesse maximate elevee acquise par la Pine de :dix
millimetres de
diametre et du poids de (lustre virgule deux grammes de cello derriere,
l'eneraie
cinetique a dissiper a !Interface entre ladite be et son siege, ou entre
ladite bilie
et sa butee (Verret on ouverture serait de dix-sept mille quatre cents micro-
Joules
au lieu des trente-quatre micro-Joules due -dissipe chaque microbille 8 de
deux
millimetres de diametre.. Pius de sing cent fols plus a dissiper sur un siege
presentant seulement oind fois plus desurtaCe de contact, &est-A-dire plus de
cent
fois plus d'e:n-ergie cinetiqt,ie per unite de surface,
1132] C'e:st pourquol Is platire-clapet C microbilles fibres 1 survant
l'invention :est
prevue pour operer avec des microbille:s 8 de petite dimension repartie:s en
grand
nombre sur Is plus orande part possible de Is surface disponible du'offre:
ladite Ia
piatine-clapet 1, le debit de cheque dite microbille 8 s'additionnant A celui
de ses
voisines,
[133) Prevoir WI grand nombre de.microbilie Son lieu et place de Niles plus
grosses
presente aussi l'avantage dun moindre volume aloft a l'interieur memo de Is
platine-clapOt C microbille:s fibres 1 suivant tinvention.
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[134] Cedi perrnef de realiser des cOmpresseure A piston alternatif 52 dont le
rapport
volumetrique reste suffisamment eleve pour leur conferer un re.ndement
vo I u m etr tie acceptable ,
[135) Pourvue de microbilles 8.de petit diametre, a platine-clapet A
miorobilles libres
suivant rinvention peut en effet etre prevue peu .epeisse et lasant peu de
volume mort. A ce titre, les figures 3. 6 9 presentent des platines-clapets
microbilles lihres1 de sept millimetres d'epa isseur ..seulement.qui, .comme
montre
en figures 3 a 6, peuvent aisement s'integrer dens un compresseur 6 piston
alternatit 52 compact a trois &ages de compression et pouvAnt etre -contemt
dans
un cube de MOifIS de.quinze .centiMetres de cote.
[138] Des len .comprend des clatines-clepets C microbilles:
fibres 1 suivant
l'invention, un tet. di! compresseur 52 devisnt particulierement adapt& a le
mise en
oeuvre de la prechambre d'allumage a clapet objet du brevet Pr FR 3 061 743
p.ublie le 16 aoil 2019 et appartenant au dernandeur,
[137] En effet,. mitre se compecite et se permeabilite, la platine-clapet A
microbilies
fibres 1 suivent !Invention s'accommode de la vitesse variable .d'un moteur
combustion interne automoblie..qui pet.t.t tavoluer de cing cents tours par
minute a
plus de six-mile oing cents tours par minute, sans dommages ni- pour te.
rendement
du compresseur a piston alternatif 52, ni pour -sea emissions acoustiques, ni
pour
se durabilfte..
[IM] Cec(prOvie.ht notammept de ee que Ws nilcrobilles 8 rie comportent pas de
tessottet donc Wont pas de mode propre audit ressort, et de ce que lesdites
microbillet pretentent tine faible inertie.
0391 Prevu pour mettre en ceuvre a precham.bre d'allumage A depot objet du
brevet
N" FR 3 .061 743, le compresseur A piston altemetif 52 compact C tole etage.s
montre en-figures:3 a 6 toume A Is moitie de la vifesse du rnotettr
therniique, c'est-
e-dire. de del,q7cente .cinquante tours par minute au minimum,. e un peu plus
de
trois-mille tours. par minute au maximum:.
[140) On volt en figures 3 C 6 quo !edit compresseur 52 comporte des elepets
d'admission 57 et des clepets de refoulement. 58, lesdits: clapets 57, 58
eterif
constitues d'une -platine-clacet a. micrObilleS fibres I suivant t'invention.
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(141) On remarque que ledit compresseur.52 :comporte des pistons de
compresseur
60 qui chacun peut se mouvoir .en translation dans: un cylindre de compresseur
56,
lesdits pistons 60 formant, avec on arbre a manivelles 61, un .systeme
manivelle-
cadre 59 plUS as.':innu sous le terme anold-saxon de g scotch yoke )}., A
titre
d'exemple non-limitatif, la course des pistons de compresseur 60 est ici de
dix-sept
millimetre.
[142] Ainsi constitue, le compresseur a piston altematif 52 montre en figures
3 a 6
est particollerement ade.pte a I mise en oeuvre de la prechambre d'allumage
ciapet objet du brevet N" FR 3 061 743,
[143] 'Ledit compresseur 52 coMprend tin premier &age de compression 62 -
constitue
de deux cylindres de compresseur 56 de cinquante trots millimetres d'alesage
aspirant de Fair en provenance d'un conduit -d'admistion 53 commun, -et
refoulant
ledit air .a tine pression superieure dans un conduit de refoulement -54
commun..
[1441 Ledit compresseur 52 comprend egalernent un deuxi6me etage de
compression 63 constitue dun cylindre de compresseur 56 de quarante
millimetres
de diametre, et un troisieme &age de compression 64 constitue.",,
cylindre de
compresseur -56 de vingt-deux mi/limetres de diametre,
[145] On remargueõ particulierement en figures 3 et 5, le refroidisseur
intennediaire
air-eau 66 qui refroidit Fair provenent du premier &age de compression 62
avant
que ledit air ne soit admis par le deuxieme etage de compression 63.
[146] On remarque, particulierement en figures 3 et 6, le refroidisseur
intermediaire
air-eau 65 qui refroidit Fair orovena.nt du deuxieme -etage de compression 63
avant
que ledit air ne soit admis par le troisieme &age de compression 64,
[147] On note aussi en figures 4 a 6 les chambres d'eau de refroidissement 66
dens
lesquelles circule de l'eati une temperature deTordre de quarante degres
Celsius,
ladite eau provenant d'une pompe non representee,
[148] Les chernbres d'esu de refroidisse-ment 66 refroidissent dune part, Fair
qui
circule dens lea refroidisseurs intermedtaires air-eau 65 et d'autre part,
l'huile que
content un carter de compresseur 67 dans lequElsont ameneges le s cylindres de
compresseur 56, ledit darter 67 hebergeent notamment le systeme .manivelle-
cadre 59. Ladite huile a pour fonction de kindlier lea constituents mecaniques
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mobiles internes du compresseur a piston altematif 52 outre les refroldir et
en
homogeneiser is temperature.
[149] On rernarque en figures 3 a 6 les culasses de compresseur 55 qui ferment
les
extremites des cylindres de compresseur 56 pour former des chambre-s de
compression 51,
[150] Les cusses de compresseur 55 sont tealisees en deux parties, la premiere
hebergeant de facon etanche es platine-clapet A microbilles libre.s 1 suivant
!Invention, at la d.euxierne fora-lent le conduit dadmistion 53 at le conduit
de
refoutement 54 de l'ete.ge de compression 62. .63,64 correspondent.
[1511 Comme On le %telt clairement en figure 4, lea platines-clapetsa
microbilles libres
1 sont fixeet A is deuxieme paille des culasses de compresseur 55 par des Via
de
fixation de platine 70, et maintenues A distance de trots millimetres de
ladite
deuxieme pare par Line rondelle d'espa-oement 71.
[162] On volt aussi, partioulierement en figures 7 at 8, due la plaque de
circulation 5,
le plateau de guidage permeable 9, .et Is plaque-butee 14, tels quIntegres
dens le
compresseur a. piston alte.matif 52 montre en figures 3 A 6 sont positionnes
lesuns
par rapport aux autres par des pions de localis-ation 72 qui pooperent avec
des via
d'assenriblage 68 pour e:nserrer iadite plaque de circulation 5, ledit plateau
9 at
iadite pladue-butee 1:4 enseinble avant leur montage clang ledirt cornpresseur
52,
ceci apres avoir place les microbilles 8 et lea gales d'espacement 12 qui
prennent
id la fOrrne de rondelies inserees- entre la plaque de circulation 5 at le
plateau de
guidage permeable 9,
[153] Ainsi pre-mentees, les platines-clapets a microbilles libres 1 torment
tin
assemblage pret monter deja muni cu non d'un joint .d'etancheite. 22, ledit
assemblage lxitivant par example 'etre livre par un equipernentier au 1W:3i-
ice:I-A du
compresseur -a piston alternstif 52 tel que montre en figures 3 A 6.
DK On remarque en figures 4 a 6 lea douilles de raccordement 69 -qui rellent
les
conduits d'admission 53 et ies conduits de refouletirient 64 qua torment res
culasses de compresseur 55 avec les refroidisseurs intermedlaires air-eau 65,
lesdites doullies 69 comprenant des: joints tongues cretancheite at tant
localises
axialement par rapport au carter de compresseur 67 per des buttes.
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[155] Ans. a platine-clapet A microbilles: libres 1 selon l'invention permet
de re.aiiser
des compresseurs A piston altematifs 52 performants, endurants et compacts,
operant sur large plage de vitesse et de pressionõ Ce faisarit, a platine-
clap.at
=
microbilles fibres 1 selon l'invention pe=rrnet la mise en ceuvre dans des
conditions
optimaies de la preoha.mbre d'allurnage ciapet objet du brevet N FR 3 061 743,
[156] On notera d'ailleurs que l'exemple de reaitsation et de mise en contexte
de Is
platine-clapet a microbilles fibres' 1 seton l'invention qui vient d'être
decrit est non
timitatif, ladite piatine-clapet I pouvant s'appliquer d'autres domain=es que
celui
des dompresseurs: tels que celui des moteurs: des pompes, Oki de toute
machi=ne
de quelque type que cc sett qui necessite de iaisser un fluide gszeu.x cu
liquide
circuler depuis un volume amont .vers un volume aval at non l'inverse, et ceci
qu=elle
que sort la nature du oaz 011 du liquide rnis en ceuvre,
[157] Les possibil=ites de is platine-ciapet microbifles libres 1 selon
frinvention ne
s'en limitent pas aux applications qui vienne.nt d'être clecrites et il do=it
d'ailleurs gt=re
ententlu que is description qui pr6c*de n'a ete donnee gull titre d'exemple et
qu'elle ne timite nultement Ic domaine de ladite invention dont on ne
sortirait pas
en remptacant lea details d'execution dcrits par tout autre equivalent.
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