Brevet FR2522078A1 — publié le 19830826

La présente invention se rapporte à un compres- seur volumétrique rotatif du type Roots à rotors bilo- bés. Le but de l'invention est de réaliser un com- presseur de ce type qui soit d'une construction simple et économique et possède un rendement élevé. Pour atteindre ce but, l'invention a pour objet un compresseur du type précité, caractérisé en ce que chaque rotor présente un profil qui, pour chacun des quatre quadrants délimités par le grand axe et par le pe- tit axe du rotor, est constitué par sept arcs de cercle, respectivement 11 à 17, en allant du point d'intersection avec le petit axe jusqu'au point d'intersection avec le grand axe, et en ce que les coordonnées des centres de courbure Cl à C 7 de ces arcs et leurs rayons de courbure Rl à R 7 dans un système de référence ayant son origine au centre du rotor, son axe X des abscisses en coinciden- ce avec un demi-petit axe du rotor et son axe Y des or- données en coincidence avec un demi-grand axe du rotor- sont: XC 1 = 0,538972 d; YC 1 = O; Rl = 0,354967 d; XC 2 = 0,581260 d; YC 2 = -0,005147 d; R 2 = 0,397564 d; XC 3 = -0,671833 d; YC 3 = 1,311256 d; R 3 = 1,419868 d; XC 4 = 0,239369 d; YC 4 = 0,379889 d; R 4 0,116903 d; XC 5 =; YC 5 = 0,449147 d; -R = 0,366084 d; XC 6 = 0,070711 d; YC 6 = 0,661797 d; R 6 = 0,141988 d; XC 7 = 0; YC 7 = 0; R 7 = 0,807550 d; o d est la distance entre les axes de rotation des deux rotors du compresseur. Des études et expériences effectuées par la de- -manderesse ont montré que, bien qu'ils ne soient pas ma- thématiquenent conjugués l'un de l'autre, les profils des deux rotors du compresseur selon l'invention permettent de simplifier et de rendre moins colteuses les opérations de fabrication des rotors, permettent d'obtenir des va- leurs élevées pour la cylindrée du compresseur, à égalité d'encombrement extérieur, et permettent de maintenir à des valeurs basses les jeux qui se forment entre les deux rotors pendant le fonctionnement du compresseur. 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 référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue schématique d'un com- presseurselon l'invention; et la figure 2 illustre un détail du profil de l'un des deux rotors du compresseur de la figure 1. La figure 1 illustre un compresseur volumétri- que rotatif 1 du type Roots, qui comprend une enveloppe 2 définissant une cavité 3 à l'intérieur de laquelle deux rotors bilobés 5 sont montés pour tourner autour de deux axes parallèles 4. Les deux rotors 5 sont accouplés en rotation, d'une façon connue en soi, à deux roues dentées de même diamètre engrenant l'une dans l'autre et dont les cercles primitifs 6 sont représentés sur la figure 1 Le diamètre primitif de chacune de ces roues dentées correspond évi- demment à la distance d qui sépare les deux axes de rota- tion 4 des rotors 5. Le compresseur qui fait l'objet de l'invention est destiné en particulier à la suralimentation d'un mo- teur à combustion interne. Les études et expériences effectuées par la de- manderesse ont conduit à trouver pour chacun des deux ro- tors 5 lier qui permet de simplifier et de rendre plus économi- ques les opérations de construction des rotors, en même temps que d'obtenir des valeurs élevées pour la cylindrée du compresseur à égalité d'encombrement extérieur et de maintenir à des valeurs faibles les jeux qui se forment entre les deux rotors pendant le fonctionnement du com- presseur. Le profil qui fait l'objet de la présente in- vention est représenté sur la figure 2 Pour simplifier, on a représenté uniquement sur cette figure la partie du profil d'un rotor 5 qui est comprise dans l'un des quatre quadrants définis par le grand axe et le petit axe du ro- tor La partie de profil comprise dans chacun des trois quadrants restants est évidemment identique à celle du quadrant adjacent et symétrique de celle-ci. Selon l'invention, le segment de profil qui est illustré sur la figure 2 est constitué par sept arcs de cercle qui sont respectivement indiqués par 11 à 17 sur la figure 2 Sur cette figure, on a également indiqué par A, B, C, D, E, F, G et H les extrémités de ces sept arcs de cercle, considérés depuis le point d'intersection A avec le petit axe du rotor jusqu'au point d'intersection H avec le grand axe du rotor. Sur la figure 2, on a en outre indiqué les cen- tres de courbure C 1 à C 7 de ces sept arcs de cercle. Dans un système de référence ayant son origine au centre -du rotor et ses axes X et Y des abscisses et des ordonnées respectivement en coincidence avec un demi- petit axe et un demi-grand axe du rotor, les coordonnées des centres de courbure sont les suivantes: XC 1 = 0,538972 d; YC 1 = O; XC 2 = 0,581260 d; YC 2 = -0,005147 d; XC 3 = -0,671833 d; YC 3 = 1,311256 d XC 4 = 0, 239369 d; YC 4 = 0,379889 d; XC 5 = O; YC 5 = 0,449147 d; XC 6 = 0,070711 d; YC 6 = 0,661797 d; XC 7 = 0; YC 7 = 0. Ainsi qu'on l'a spécifié plus haut, d est la distance séparant les deux axes de rotation 4 des deux rotors 5 - Les rayons de courbure de ces sept arcs de cer- cle valent respectivement: R 1 = 0,354967 d; R 2 = 0,3975645 d; R 3 = 1, 419868 d; R 4 = 0,116903 d; R 5 = 0,366084 d; R 6 = 0,141988 d; R 7 = 0,1807550 d. Sur la figure 2, on a indiqué par Ai à A 7 les grandeurs angulaires des arcs de cercle 11 à 17 Ces grandeurs angulaires sont respectivement d'environ: Al = 12 ; A 2 = 40 o; A 3 = 1 ; A 4 = 29 ; A 5 = 88 A 6 = 13 ; A 7 = 6 . Dans une forme de mise en oeuvre pratique réa- lisée par la demanderesse, ladite distance d séparant les deux axes de rotation 4 des deux rotors 5 était de 56,885 mm, le demi-petit axe et le demi-grand axe de chaque ro- tor étaient respectivement de 10,467 et 91,875 mn. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Compresseur volumétrique rotatif du type Roots, comprenant deux rotors bilobés ( 5), caractérisé en ce que chaque rotor ( 5) présente un profil qui, pour cha- cun des quatre quadrants délimités par le grand axe et par le petit axe du rotor ( 5) est constitué par sept arcs de cercle, respectivement 11 à 17, en allant du point d'intersection avec le petit axe jusqu'au point d'inter- section avec le grand axe et en ce que les coordonnées des centres de courbure C 1 à C 7 de ces arcs et leurs rayons de courbure R 1 à R 7 dans un système de référence ayant son origine au centre du rotor, son axe X des abs- cisses en coïncidence avec un demi-petit axe du rotor et son axe Y des ordonnées en coincidence avec un demi-grand axe du rotor sont: XC 1 = 0, 538972 d; YC 1 = O; R 1 = 0,354967 d; XC 2 0,581260 d; Yt 2 = -0,005147 d; R 2 0,397564 d; XC 3 = -0,671833 d; YC 3 = 1,311256 d; R 3 = 1,419868 d; XC 4 0,239369 d; YC 4 = 0,379889 d; R 4 = 0,116903 d; X Cs O; YC 5 = 0,449147 d; R 5 = 0, 366084 d; XC 6 = 0,070711 d; YC 6 = 0,661797 d; R 6 = 0,141988 d; XC 7 = O; YC 7 = O; R 7 = 0,807550 d; o d est la distance séparant les axes de rota- tion ( 4) des deux rotors ( 5) du compresseur. 2 Compresseur selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les grandeurs angulaires Ai à A 7 des arcs de cercle 11 à 17 sont approximativement les suivan- tes: Ai = 12 ; A 2 = 40 ; A 3 1 l; A 4 = 29 ; A 5 = 88 A 6 = 130; A 7 = 6 .