Brevet FR2485644A1 — publié le 19811231

Perfectionnement auxcompresseuin pour fluide frigorigène. La présente invention est du domaine des compresseurs pour fluide frigorigène. Elle vise plus particulièrement un compresseur du type comportant un vilebrequin vertical monté à pivotement dans un bâti ou carcasse définissant un cylindre horizontal du compresseur, dans lequel le vilebrequin comporte une paire de tourillons, dont l'un est disposé sous le tourillon de manivelle et monté pivotant dans un palier principal inférieur ménagé dans le bâti et l'autre est situé au-dessus du tourillon de manivelle et monté pivotant dans un palier principal supérieur supérieur ménagé sur le bâti, ces paliers principaux constituant des coussinets radiaux, et dans lequel le vilebrequin est supporté axialement au bâti par l'intermédiaire d'un palier à butée axiale. Dans les compresseurs connus de ce genre, le palier à butée axiale comprend une face annulaire plane, tournée vers le haut, cette dernière étant solidaire de la face supérieure du bâti, à l'extrémité supérieure du palier principal inférieur. A l'extrémité supérieure du tourillon inférieur du vilebrequin, est prévue une colerette ou bride présentant une face annulaire inférieure plane qui repose sur la face annulaire correspondante du bâti ou carcasse. Dans les compresseurs actuels, aussi bien le bâti que le vilebrequin sont en fonte et les faces annulaires du palier à butée axiale sont des surfaces de fonte ayant nécessité un travail d'extrême précision de façon à être parfaitement planes et parfaitement à l'équerre de l'axe commun des paliers prin- cipaux et du vilebrequin. En pratique, le seultravail précis qui peut être réalisé est une opération de planage qui nécessite des coûts élevés. La présente invention a plus précisément pour objet de réaliser un compresseur du type mentionné ci-dessus, dans lequel le palier à butée axiale est de réalisation beaucoup plus économique tout en garantissant un bon fonctionnement du compresseur. 24u5644 Selon la présente invention, on résout ce problème au moyen d'un compresseur caractérisé par le fait que le palier à butée axiale est constitué d'une part d'un élément annulaire en un matériau à bas coefficient de frottement, solidaire en rotation du tourillon supérieur, et présentant une face radiale intérieure plane, et d'autre part une surface radiale plane est prévue sur le palier supérieur et sur laquelle repose ladite face inférieure de l'élément annulaire. Dans un compresseur selon l'invention, le palier à butée axiale est disposé en relation avec le support de supérieur. Ce dernier est constitué, de façon connue, d'un élément en forme de plaque boulonné sur la carcasse. Cette plaque est de petite dimension et c'est pourquoi ses difficultés de fabrication sont minimes par rapport à un élément de dimension supérieure; comme un bâti ou carcasse de compresseur. Il s'en suit qu'il n'est pas difficile de faire subir à cet élément en plaque une opération de rectification en le faisant passer entre deux meules opposées. Par ce passage entre les meules opposées, il est facile de réaliser sur le palier principal supérieur une superficie radiale plane destinée à constituer la surface statique du palier à butée axiale, et d'obtenir entre autre que cette surface plane soit à l'équerre avec l'axe du siège cylindrique dans lequel tourne le tourillon supérieur du vilebrequin. Dans un compresseur selon l'invention, le palier à butée axiale ne présente pas de contact à pression entre deux surfaces de fonte, puiqu'une de ces surfaces, ou bien la partie rotative du palier, est en un matériau à bas coefficient de frottement et constitutif de l'élément annulaire, grâce auquel il est tout à fait admissible de faire une simple rectification de la face radiale plane précitée. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description non limitative suivante d'une forme de réalisation préférée, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un com- presseur; la figure 2 est une vue plane par le haut de ce com- presseur sans la partie supérieure de son enveloppe; la figure 3 est une vue en perspective éclatée de la partie supérieure du vilebrequin du compresseur, de son palier principal supérieur et des éléments qui constituent le palier à butée axiale; et la figure 4 est une vue en élévation -à plus grande échelle du tourillon supérieur du vilebrequin avec une coupe verticale des éléments associés à ce tourillon pour constituer le palier à butée axiale. Sur les figures 1 et 2, un compresseur pour fluide frigorigène, du type couramment utilisé, par exemple dans les réfrigérateurs domestiques, comporte une enveloppe hermétique 10 en tôle. Dans l'enveloppe 10, est suspendu élastiquement un bâti ou carcasse 12 de compresseur. Cette carcasse 12 comporte entre autre un cylindre 14 à axe horizontal, dans lequel est monté un piston 16. Ce dernier est accouplé, au moyen d'une bielle 17, au tourillon de manivelle d'un vilebrequin 18 à axe vertical. La carcasse 12 supporte par le bas le groupe statorique 20 d'un moteur électrique, dont le rotor est désigné par la référence 22. Ce rotor 22 est connecté sur un prolongement intérieur tubulaire 24 du vilebrequin 18. Sur les figures 1 et 3, le vilebrequin 18 comprend un tourillon inférieur 26 et un tourillon supérieur 28. Entre les deux tourillons 26 et 28, le vilebrequin 18 comporte, du bas vers le haut, un tourillon de manivelle 30 et un contrepoids 32. Comme illustré sur la figure 1, le tourillon inférieur 26 est monté pivotant dans un alésage 34 de la carcasse 12, qui constitue le palier principal inférieur situé sous le touril- lon de manivelle 30. Sur la partie supérieure de la carcasse 12, est prévue une plaque 36 en fonte, qui est fixée à la carcasse proprement dite au moyen de boulons (se reporter également à la figure 2). La plaque-support 36 constitue un palier principal et présente à cet effet un alésage 38 dans lequel est monté pivotant le tourillon supérieur 28. L'alésage 38 est pratiqué dans une partie épaissie de la plaque 36 qui détermine sur les deux faces de cet élément les bossages centraux respectifs supérieur 40 et inférieur 42. La plaque 36 présente, pour son fixage, trois trous de boulonnage 43, pratiqués également dans des parties épaissies de la plaque proprement dite et qui définissent sur ces deux faces des bossages respectifs supérieur 44 et inférieur 46. La plaque 36 venue de moulage, a subi une rectifi- cation en la faisant passer entre deux meules, de façon que les faces supérieures des bossages 40 et 44 soient pratiquement coplanaires et parallèles aux faces inférieures des bossages 46, elles-mêmes rendues coplanaires. La rectification cylin- drique de l'alésage 38 sera réalisée en prenant comme référence les faces planes des bossages précités. Le bâti ou carcasse 12 présente une face supérieure 48 rectifiée plane et à l'équerre par rapport à l'axe du palier principal inférieur 34. Sur cette surface rectifiée 48, reposent les surfaces rectifiées des bossages 46. On obtient de cette façon un bon parallélisme entre l'axe de l'alésage 38 et l'axe de 1' alésage 34, tandis que la coïncidence entre ces deux axes est fonction de la précision de l'orthogonalité entre l'axe de l'alésage 38 et le plan comprenant la surface des trois bossages 46. En se référant à la figure 4, ainsi qu'à l'ensemble des figures 1 à 3, la face annulaire supérieure rectifiée du bossage 4 est indiquée par la référence 50. Cette face radiale plane 50 constitue la surface d'appui statique d'un palier à butée axiale pour le vilebrequin 18. La surface rotative coopérante du palier à butée axiale est la face annulaire inférieure d'un élément annulaire 52. Cet élément annulaire 52 est constitué d'une rondelle à face plane qui présente un appendice radial ou ailette périphérique 54. La rondelle 52 est en un matériau synthétique à bas coefficient de frottement. Le matériau préféré est une résine phélonique renfermant une charge de matériau lubrifiant solide. La réali- sation d'un élément annulaire 52 en un matériau de ce type, à faces planes et parallèles, ne présente pas de difficultés technologiques. En outre, pour l'utilisation dans un palier, un matériau synthétique et en particulier une résine phélonique présentent l'avantage d'être silencieux. Dans la partie du tourillon supérieur 28 qui repose sur la plaque 36, est pratiquée une gorge annulaire 56. Dans cette gorge, est étroitement engagé un anneau élastique fendu 58, très semblable aux anneaux appelés dans le commerce "Seeger", mais dont l'extrémité circonférentielle présente un appendice ou doigt 60. L'appendice 60 est dirigé vers le bas et engagé en guise de bride avec l'appendice radial 5 de la rondelle 52. Le sens de rotation du vilebrequin 18 est indiqué par la flèche A sur la figure 2. L'anneau élastique 58 est étroitement engagé dans la gorge 56 et pratiquement solidaire du tourillon 28 du vilebrequin 18, et tourne avec ce dernier, grâce à quoi l'appen- dice ou doigt 60, engagé avec l'appendice ou ailette 54, entraine en rotation la rondelle 52, faisant ainsi se produire de façon avantageuse un glissement entre la face intérieure de la rondelle 52 et la face supérieure rectifiée du bossage 40. Dans le même temps, l'anneau fendu 58 cons- titue un épaulement annulaire d'appui ou de suspension du vilebrequin 18 sur la rondelle 52. REVENDICATTT0CN 1. Compresseur pour fluide frigorigène, du type comportant un vilebrequin vertical monté à pivotement dans une carcasse ou bâti définissant un cylindre horizontal du com- presseur, dans lequel l'arbre comporte une paire de tourillons, dont l'un est disposé sous le tourillon de manivelle et tourillonne dans un palier principal inférieur, est prévu dans la carcasse, et l'autre est situé sur le tourillon de manvelle et pivote dans un palier principal inférieur, est prévu sur la carcasse, ces paliers principaux constituant des paliers radiaux, et dans lequel le vilebrequin est supporté axialement à la carcasse par l'intermédiaire d'un palier à butée axiale, caractérisé par le fait que le palier à butée axiale comporte, d'une part, un élément-annulaire t2)en un matériau à bas coef- ficient de friction, solidaire en rotation du tourillon supé- rieur (28)et présente une surface radiale inférieure plane,et que d'autre part une surface radiale plane surface inférieure de l'élément annulaire(5Z. 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément annulaire est constitué d'une rondelle la propre rondelle. 3. Compresseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la rondelle(52)présente un appendice périphé- rique radial (54), que l'anneau fendu est constitué d'un anneau fendu élastique (58), engagé dans une gorge (56) du tourillon supérieur (28), cet anneau (58) présentant, sur son extrémité périphérique, un appendice(60)plié vers le bas qui s'engage en guise de bride avec l'appendice radial (54) de la rondelle.(52). 4. Compresseur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par le fait que l'élément annulaire est- en un matériau synthétique. 5. Compresseur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le matériau synthétique est une résine phénolique. 6. Compresseur selon la revendication 4 ou 5, carac- térisé par le fait que le matériau synthétique contient une charge de matériau lubrifiant solide.