Brevet FR2002854A1 — publié le 19691031

La présente invention a pour objet un compresseur à pistons à palette et plus particulièrement un compresseur à pistons à palette ayant un rotor disposé excentriquement dans un carter cylindrique, par quoi les pistons à palette qui sont montés de manière à pouvoir pivoter à l'intérieur du rotor, tournent autour dtun arbre pour pistons à palette dispose au centre du carter cylindrique. Jusqu'å présent aucun résultat satisfaisant nta ete enre gistré dans le domaine des compresseurs à pistons à palette Dans les compresseurs à pistons à palette connus les dé- fauts commencent déjà avec la technique de circulation imparfaite dans le tuyau d'aspiration et du point de vue cinématique avec le joint non élastique entre les segments de rotor, les coquilles oscillantes et les pistons à palette qui doivent ensemble rendre étanche les chambres tournantes avec l'intérieur creux du rotor, comme 1'absorption de la chaleur et la dilatation devient plus.grande, ce qui uteat pas possible avec les moyens connus. Un fait en plus est l'absence d'non circuit dIiuîle de refroidissement efficace disposé à l'intérieur des deux côtés des parois du rotor renfermant les pistons à palette et les coquilles oscillantese les pistons à palette et les coquilles oscillantes devant simultanément glisser et osciller entre ces parois. En plus est à critiquer l'enlèvement du lubrifiant du creux du rotor, cette huile sortant des coussinets des pistons à palette, s'introduit dans les chambres de travail tournantes des deux côtés entre les surfaces de glissement intérieures des parois du rotor, des pistons à palette et des parties frontales des coquilles oscillantes par suite des mouvements de va-et-vient et d'oscillation de ces éléments. En outre l'étanchéité de la fente de roulement entre le rotor et les parties du carter qui l'entournent radialement et axialement des deux côtés est insuffisante a cause de la réali- sation inefficace des joints semblables à des segments de piston puisque dtun côté la compression dans les chambres de travail est perdue- vers L'extérieur, et dtun autre côté le lubri- fiant sortant par les canaux dtexpulsion huile du rotor s'introduit dans les chambres de travail tournantes entre les joints semblables à des segments de piston et la surface annulaire d'appui du rotor. Lu objet de la présente invention est d'éliminer les in convenients et insuffisances qui viennent d'etre mentionnées. Selon cette invention ces buts sont atteints par l'aména- gemment d'un profil aérodynamique de guidage d'air 2 de maniere à partager le tuyau d'admission principal I en deux canaux dtadmission t et Et par quoi les pistons à palette 5 > 6, 7 et 8 tournent en ne laissant qu'un interstice aussi mince que possible le long de la partie intérieure en arc de cercle 24 du profil aérodynamique de guidage d'air 2, ainsi que- chaque piston à palette provoque une phase de préaspiration forcée dans le canal d'admission A, alors que les pistons à palette au-des-sus du canal d'admission B s'acquittent de la période d'aspiration principale chaque fois dans la chambre de travail formée entre deux pistons à palette Pour le joint élastique de cette chambre avec l'intérieur creux du rotor, pour le centrage des coquilles 26 et pour le guidage des pistons à palette 5, 6, 7 et 8, des coussinets de guidage mobiles 9 sont aménagés et ils sont serrés contre les coquilles oscillantes 26 et -ainsi des deux côtés contre les surfaces de travail des pistons à palette au moyen de ressorts à pression 11. Un mode de mise en oeuvre de l'invention sera maintenant décrit à titre d'exemple non limitatif représenté aux dessins dans lesquels: La figure 1 est une vue partiellement en coupe et essentiellement schématique du compresseur à pistons à palette selon un mode de mise en oeuvre de la présente invention La figure 2 est une vue schématique du circuit huile de refroidissement aménagé selon la présente invention dans les segments du rotor et les parois du rotor. ba figure 3 est une vue de face de l'une des surfaces in térieures de glissement des parois du rotor. La figure 4 est une coupe oblique le long de la ligne a-b-c de- la figure 3. La figure 5 est un mode de mise en oeuvre d'un segment connu ha figure 6-est est une- vue latérale en coupe de la figure 5. Comme caracteristique nouvelle est aménagé dans le tuyau d'aspiration principal 1 le profil aérodynamique de guidage d'air 2 axialement des deux-côtés au ras des pistons à palette 5, 6, 7 et 8, et:.il est joint hermétiquement axialement au::r deu parties du carter. Que profil aérodynamique de guidage d'air partage le tuyau d'aspiration 1 en deux canaux d'aspiration A et B, par quoi les pistons à palette 5, 6, 7 et 8 effleurent de leur côté frontal radial extérieur la partie intérieure en arc 24 dans le sens des aiguilles d'une montre en ne laissant qu'un interstice aussi mince que possible et en aspirant forcément une colonne d'air par le canal d'admission A ils provoquent en même temps une période de préaspiration, alors que les pistons à palette en avance dans le sens des aiguilles d.'une montre remplissent encore en air la chambre de travail 4 par le canal d'admission B à tra vers la fente d'admission 3, jusqu'à ce que les pistons à pa lette suivants passent au-dessus du bord de la lumière. Par cet aménagement du profil aérodynamique de guidage dtair 2, une ad mission beaucoup améliorée suivie d'une suralimentation supplé mentaire est atteinte dans la chambre de travail 4 à cause de l'inertie du courant d'air dans le canal d'admission B et de la période de préaspiration dans le canal d'admission A, comme la force centrifuge des pistons à palette en rotation n'influence par la colonne d'air affluente dans le tuyau d'admission prin cipal par la formation de turbulence. Une autre caractéristique sont les coussinets de guidage mobiles 9 dans les segments de rotor, pouvant glisser librement dans les gorges de réception 27 des segments de rotor 16 dans le sens et contre le sens de rotation du rotor, par quoi les soussinets de guidage 9 sont serrés par les ressorts 11 contre les coquilles oscillantes 26 et ces dernières sont serrées con tre les surfaces de travail des pistons à palette. Ainsi est formé d'un côté un joint élastique entre les chambres de travail 4 et l'intérieur creux 1U du rotor et d'un autre côté les co quilles oscillantes 26 sont centrées et les pistons à palette 5, 8, 7 et 8 sont guidés. ba figure 2 repré-sente le circuit d'huile de refroidissement à l'intérieur des parois de rotor 28 et 29 et des segments de rotor 1-6 selon l'invention. L'huile de refroidissement entre sous pression dans le perçage d'entrée 30 de l'arbre d'entra- nement du rotor 31 et coule lilong du centre dans le creux 32 de la paroi du rotor 28, d'où elle coule radialement vers l'ex- térieur par les perçages de sortie 33 des parois de rotor 28 et à travers les canaux 34 aménagés axialement dans les segments de rotor 16 et dans le creux 35 de la paroi de rotor 29, afin d'atteindre de là par les perçages de sortie 36 le carter d'huit 19 (Fig. 1). Ainsi la chaleur des parois de rotor 28 et 29, des pistons à palette 5, 6, 7 et 8 et des segments de rotor 16 est el minée par l'huile de refroidissement. Pour l'enlèvement automatique de l'huile axialement des deux côtés entre les panneaux de tête des coquilles oscillantes 26, des pistons à palette 5, 6, 7 et 8 et des surfaces coulissantes intérieures des parois de rotor 37, des rainures en arc de cercle 17 parallèles entre elles sont aménagées en position conique dans les surfaces coulissantes intérieures de rotor 37 (Fig. 3 et 4). Ces rainures ont une arête vive à angle aigu 18 pour racler l'huile, et leur rayon est égal au rayon des coquilles oscillantes 26, les rainures sont aménagées à fleur des coquilles.L'huile est enlevée automatiquement à cause du mouvement oscillatoire et coulissant des pistons à palette 5, 6, 7 et 8 et à cause du mouvement oscillatoire des coquilles oscillantes 26, par quoi l'huile est forcée par le racleur d'huile à arête vive et à angle aigu 18 dans la rainure en arc de cercle 17 et s'écoule de celle-ci à cause de sa positon conique et de sa rotation.Encore un enlèvement d'huile est effectuée par la forme particulière du profil d'anneaux d'étanchéité 38 connus, qui ressemblent à des segments de pistons (Fig. 5), qui sont serrés des deux côtés centriquement et axialement de manière connue de l'extérieur vers l'intérieur contre les surfaces annulaires du rotor 39 des parois de rotor 28 et 29 au moyen de ressorts å pression. Selon l'invention les anneaux d'étanchéité sont formés par un racleur d'huile 40 présentant radialement de l'intérieur vers l'extérieur dans un angle aigu a-b quelconque une arête vive, et par une rainure annulaire 41 tout de suite derrière, dans laquelle l'huile est forcée et d'où elle s'écoule par un nombre de petits perçages 42 (Fig. 5 et 6). En plus une ou plusieurs rainures détendeuses 22 sont aménagées dans le sens de rotation dans la voie de roulement intérieure cylindrique 43 du carter 20 tout de suite derrière le tuyau d'échappement 21 (Fig. 1). RETENDICssUIONS 1. Campresseur à pistons à palette caractérisé en ce qu'un profil aérodynamique de guidage d'air (2) est aménagé dans le tuyau d'admission principal 1 par quoi le tuyau d'admission principal 1 est partagé en deux canaux d'admission A et B, les pistons à palette 5, 6, 7 et 8 effleurant en ne laissant qu'un interstice aussi mince que possible la partie interieure en arc de cercle 24 du profil aérodynamique de guidage d'air, ainsi que chaque piston à palette provoque une période de préaspiration forcée dans le canal d'admission A, alors que les pistons à palette précédents effectuent au-desus du canal d'admission B la période d'aspiration principale chaque fois dans la chambre de travail formée entre deux pistons à palette, leur joint élastique avec l'intérieur creux du rotor 10, le centrage des coquilles oscillantes 26 et le guidage des pistons à palette 5, G, 7 et 8 est effectué par l'aménagement de coussinets de guidage mobiles 9, qui sont serrés contre les coquilles oscillantes 26 et ainsi des deux côtés contre les surfaces de travail des pistons à palette au moyen de ressorts à pression. 2. Compresseur à pistons à palette selon la revendication 1 ca caractérisé en ce qu'un circuit d'huile de refroidissement est adjoint aux parois de rotor 28 et 29 et aux segments de rotor IG, l'huile de refroidissement entrant de l'extérieur par le per çage d'entrée 30 de l'arbre d'entraînement du rotor 31 et est menée centriquement dans le creux 32 dans la paroi de rotor 28 & où elle est acheminée radialement vers l'extérieur par des per çages de sortie 33 à travers les canaux 34 des segments de rotor 16 dans le creux 35 de la paroi de rotor 29 et rentre radial en ment de l'extérieur vers l'intérieur par les perçages de sortie 36 dans le carter d'huile 19. 3. Compresseur à piston à palette selon les revendications I et 2 caractérisé en ce que des rainures parallèles entre elles 17 sont aménagées en forme d'arc de cercle et en position conique dans les surfaces coulissantes des parois de rotor 378 ces rai- nures ayant une arête vive à angles aigus pour racler l'huile, et leur rayon est égal au rayon des coquilles oscillantes 2G. 4. Compresseur à pistons à palette selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une arête à angle aigu radialement de l'intérieur vers l'extérieur 40 est adjointe aux anneaux d'étanchéité connus 38 semblables à des segments de piston du côté de leur surface annulaire d'appui 44, à cette arête est jointe une rainure annulaire 41 de laquelle l'huile raclée s'écoule par un nombre de petits perçages ou fentes 42. 5. Compresseur à pistons à palette selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que plusieurs rainures détendeuses 22 sont aménagées dans la voie de roulement cylindrique 43 du carter dans le sens de rotation tout de suite derrière le tuyau d'échappement 21.