Brevet FR2536800A1 — publié le 19840601

La présente invention concerne d'une manière générale les compresseurs à palettes, du genre comprenant, dans un boitier, un rotor excentré coopérant avec au moins une palette , dans ce type de compresseur, le rotor est adapté à ménager avec le corps au moins une chambre qui est en communication d'une part, avec une alimentation de fluide et, d'autre part, avec un refoulement, de sorte.que le fluide admis dans la chambre est comprimé lors de la rotation du rotor, avant d' être refoulé vers un quelconque organe récepteur. Dans les compresseurs de ce genre actuellement connus comportant une ou plusieurs chambres la quantité de fluide comprimé qui est refoulé est constante, ce qui conduit à divers inconvénients. En premier lieu, le compresseur est en charge de manière permanente de sorte qu'au démarrage, en particulier, il offre une résistance non négligeable qui se répercute sur la consommation d'énergie. En second lieu le compresseur, en fonctionnement, débite constamment une certaine quantité de fluide comprimée de sorte que si l'on désire diminuer ou augmenter le débit dans un organe récepteur, il est indispensable de disposer entre ledit appareil et le compresseur des moyens régulateurs d'ou il re- sulte un coût plus élevé, mais aussi de prévoir un emplacement pour les moyens régulateurs ce qui n est pas toujours aisé. Le champ d'application de tels compresseurs est donc sujet à des limitations. La présente invention a pour objet un compresseur exempt des inconvénients énoncés succinctement ci-dessus. Un compresseur suivant l'invention, du genre comportant dans un corps, un rotor adapte a actionnerau moins une palette en va-et-vient selon des directions sensiblement radiales, le rotor étant excentré pour former au moins une chambre avec des moyens propres à l'admission d'un fluide, et des moyens propres au refoulement du fluide vers un quelconque organe récepteur, sous l'effet de la rotation du rotor, se caractérise par le fait que la chambre comporte une paroi mobile en rotation dans laquelle est ménagé un passage d'échappement susceptible d'être placé en un point quelconque de celle-ci, entre les moyens d'admission et de refoulement. Suivant une forme d'exécution, un compresseur à palettes suivant l'invention comprend plusieurs chambres, par exemple quatre, formées cycliquement lors de la rotation du rotor; le rotor est monté tournant dans un chambrage que comporte le corps, et sa périphérie coopère avec quatre palettes régulièrement espacées, tandis que le chambrage est fermé, de manière étanche par la paroi mobile, en l'espèce un plateau monté à rotation, comportant quatre passages d'échappement qui sont susceptibles d'être déplacés entre les moyens dladmission et les moyens de refoulement. On comprendra que chacune des chambres peut, selon la position angulaire du plateau, et partant, des passages d' échappement qu'il comporte, délivrer un volume de fluide fonction de la position des passages d'échappement. Avec une telle disposition il est donc possible de réguler le débit compresseur par simple action sur la paroi mobile, d'une position pour laquelle le compresseur ne délivre pas de fluide facilitant ainsi le démarrage, d'un quelconque organe récepteur, à une position pour laquelle les chambres délivrent un volume maximal de fluide aux refoulements encore appelés dans ce qui suit départs de compression ; de plus, on conçoit, qu'entre les deux positions extrêmes précitées, il est possible de délivrer un volume de fluide dosé avec précision. La disposition selon l'invention ne modifiant pratiquement pas l'encombrement du compresseur, et la possibilité qu'elle confère de pouvoir régler à volonté, et à distance, le réglage du débit, conduit donc à résoudre de manière simple, et a un faible cout, les problèmes jusqu'ici posés avec les compres seurs connus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnéeà titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans les quels la figure 1 est une vue en perspective extérieure du compresseur à palettes selon l'invention la figure 2 est une vue en plan du compresseur, couvercle ôté, et plateau de réglage du débit représenté avec arrachement la figure 3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 2 le couvercle en place la figure 4 est une vue en perspective éclatée la figure 5 est une vue en perspective partielle au niveau d'une palette montrant les divers organes du compresseur et; les figures 6 à 11 montrent de façon schématique le fonctionnement du compresseur. Suivant la forme de réalisation illustree aux figures 1 à 5, le compresseur à palettes selon l'invention comprend un corps 10 ayant une partie supérieure lOA cylindrique de révolution, et une partie inférieure formant une embase lOB pour le raccordement de l'appareil à un support quelconque non représenté ici ; l'embase précitée lOB est d'un seul tenant avec la partie supérieure et est raccordée à cette dernière par un manchon loC. Le manchon de raccordement de l'embase avec la partie supérieure, comporte un alésage 10D, ét cet alésage est adapté à former un palier à un tronçon 20A d'une tige 20 solidaire d'un rotor 20B à périphérie circulaire, monté rotatif dans un premier chambrage 10E ménagé dans la partie supérieure du corps 10 ; le centre du rotor précité est indiqué par 0 à la figure 2 en particulier, il est décalé par rapport à l'axe X-X de la tige 20, de sorte que le rotor 20B est au contact, par une génératrice, dune paroi verticale du chambraqe précité 10E. L'épaisseur E du rotor est rigoureusement égale à la hauteur H de la paroi verticale circulaire du chambrage lOE, tandis que la longueur de la tige 20 est telle qu'elle présente une partie terminale dépassante par rapport à l'embase pour son raccordement à un organe d'entraRnement en rotation non représenté ici ; à cet effet, la partie terminale en cause comporte un passage diamétral 20C permettant;la mise en place d'un organe de liaison quelconque. Dans l'exemple de réalisation représenté, la paroi verticale circulaire du chambrage 10E est formée par la face verticale d'un épaulement indiqué dans son ensemble par loF, tandis que la face supérieure de cet épaulement forme le fond d'un second chambrage 10G limité périphériquement par une paroi verticale. Le premier et le second chambrages lOE-10G sont concentriques et sont décalés axialement par la présence de 1' épaulement 10F. Suivant la forme de réalisation illustrée, le compresseur comprend quatre chambres chacune équipée d'une admission et d'un départ de compression, toutefois on conçoit que le nombre de ces chambres pourrait être différent, suivant l'utilisation ultérieure. Dans un appareil à quatre chambres, l'épaulement 10F comporte quatre rainures radiales 30 à 30C, régulièrement espacées, dans chacune desquelles est disposée une palette 31, à 31C, recevant l'action d'un ressort 32 à 32C, maintenu comprimé par vis 33 à 33C ; pour loger les ressorts et les vis précités le corps comporte des trous avec tronçons taraudés, situés dans le prolongement des rainures en question. On note que les rainures occupent ia totalité de la section de l'épaulement lOF. Du fait de la présence des ressorts, les palettes 31 à 31C sont maintenues au contact de la périphérie du rotor 20ber et se déplaçent donc en va-et-vient sous l'impulsion de ce dernier, dans leurs rainures respectives. Le rotor étant entraîné en rotation suivant la flèche F dans l'exemple illustré, le corps comporte, au voisinage immédiat de chaque palette, et sur un même niveau, c'est-à-dire dans l'épaulement lOF, des canaux de départ de compression 40 à 40C débouchant sur un dispositif de soupape comprenant: une rondelle 41, formant siège à une soupape 42 comportant une extrémité 42A tronconique, un ressort 43 apte à maintenir la soupape en appui sur son siège, et un bouchon 44 vissable dans le corps et adapté d'une part, à exercer une compression sur le ressort, et, d'autre part, à être raccordé à une tubulure de transfert schématisée en 45. Au voisinage immédiat de chaque palette 31 à 31C, le fond du second chambrage 10G, formé par la face supérieure de l'épaulement lOF, comporte une saignée 46 à 46C dont l'utilité est de permettre l'admission du fluide dans chaque chambre C C3 ; les canaux de départ de compression 40 à 40C, ainsi que les saignées 46 à 46C, débouchent dans le chambrage 10E, en étant préférentiellement tangents aux palettes correspondantes 31 à 31C. L'épaulement 10F, ainsi que le rotor 20B, dont la face supérieure est rigoureusement au même niveau que le fond du second chambrage lOG, sont chapeautés par un organe mobile 49 adapté à régler le débit du fluide ainsi qu'il sera explicité dans ce qui suit. Un tel organe est constitué par un plateau circulaire dont la face inférieure 51 est au contact du rotor 20B et d' une partie de la face supérieure de l'épaulement 10F, tandis que, en son centre, la face supérieure 52 porte une tige de manoeuvre 52A traversant un couvercle 60 avec un manchon 60A aménagé pour recevoir une bague filetée 60B dont une extrémité prend appui sur un roulement 60C, tandis que l'autre extrémité coopère avec un contre-écrou de blocage axial 60D ;; le plateau 50 est ainsi maintenu au contact de la face supérieure du rotor 20B et de-l'épaulement 10F. On notera que le couvercle 60 ménage au-dessus du second chambrage lOG, et de la face supérieure du plateau mobile 49, un espace 70 formant chambre d' admission, dans laquelle un fluide peut entre admis au moyen d'un raccord 71. Vers son extrémité libre, la tige en cause 52A est adaptée à être liée par goupille, ou autre boulon 53, à un levier de manoeuvre 61. Le plateau de réglage du débit comporte aussi quatre passages d'échappement 50 à 50C régulièrement espacés circulairement qui sont disposés de manière à permettre, en fonction de sa position angulaire, d'augmenter ou de réduire le volume du fluide qui sera refoulé aux départs de compression entre le point tangentiel du rotor 20B sur la paroi verticale de 1' épaulement lOF, et la palette suivante ; un certain volume de fluide étant d'abord refoulé dans la chambre d'admission précitée 70 selon la position donnée aux passages d'échappement 50 à 50C. On note de plus que les passages d'échappement 50 à 50C que comporte le plateau 49 sont ménagés de sorte à se trouver tangents avec la paroi verticale du chambrage loE, ou à la limite à cheval avec cette dernière, mais en tout cas aptes à mettre les chambres en communication avec la chambre d' admission 70 en fonction de leurs positions respectives. Chaque chambre C à C3 est donc limitée par deux palettes consécutives, le fond du chambrage lOEv et la face inférieure 51 du plateau de réglage du débit qui forme une paroi mobile chaque chambre C à C3. Le rotor 205 étant en contact avec la paroi verticale i l'épaulement lOF par une génératrice de part et d'autre de cette génératrice, la périphérie du rotor 20B est progressivement distante de cette paroi verticale du chambrage 10E; il est aussi au contact de la face -inférieure du plateau de réglage du débit 49e et du fond du chambrage lOE. On notera aussi que saignées 46 à 46C ainsi que les canaux de départ de compression 40 à 40C sont divergents à partir de leurs orifices respectifs tangeantsà une palette. Le fonctionnement d'un appareil compresseur tel que décrit dans ce qui précède peut s'analyser de la manière suivante en regard des figures 6 à 11. A la figure 6, chaque passage d'échappement 50 à SOC que comporte le plateau z9 de réglage du débit du volume de fluiderefoulé, est placé en aval, et au voisinage immédiat, de chacune des palettes 30 à 30C en référence au sens de rotation (flèche F) du rotor 20B. Dans la position du rotor 20B montrée à la figure 6, le fluide qui se trouve amené dans le volume de la chambre C3, par la saignée 46C, est refoulé vers le départ de compression 40 et à travers le dispositif de soupape 41 à 44; simultanément, le volume de la chambre C2 est empli de fluide, ainsi que le volume de a chambre Cl, tandis que, le -volume de la chambre C décroit. Au cours de la rotation du rotor 20B, ce dernier isole le passage d'échappement 50C communiquant avec la chambre d' admission 70 et assure ensuite la compression du fluide jusqu' à la palette 30 au niveau de laquelle il est évacué par le canal de départ de compression 40. On voit que le volume de fluideomprimé sera celui compris entre le passage d'échappement 50C et la palette 30. Le fluide cprmerefoulé par le canal de compression 40 peut être utilisé de diverses manières; par exemple si le fluide en cause est un carburant il peut alimenter un injecteur placé sur un moteur à explosion ou à combustion interne ou encore être dirigé vers un réservoir d'air comprimé dans le cas ou le fluide est de l'air; de plus un tel appareil peut être aussi utilisé comme pompe de refoulement. Etant donné la position des passages d'échappement 50 à 50C (un passage correspondant à une chambre) le volume du fluide délivré est maximal. I1 en est de même respectivement pour les chambres C2, C1 et C, ainsi que l'illustrent clairement les figures 6 à 9 sur lesquelles il apparat que, pour une rotation de 3600 du rotor 20B, l'appareil compresseur à palettes délivre un volume de fluide dosé à chacun des canaux de départ de compression. Si l'on désire réduire le volume du fluide délivré, le plateau de réglage du débit 49 est pivoté autour de son axe, de sorte que les passages d'échappement 50 à 50C mettant en communication les chambres C à C3 avec la chambre d'admission 70 occupent une quelconque position dans lesdites chambres. I1 en est ainsi à la figure 10 sur laquelle on voit que les passages d'échappement 50 à SOC sont placés dans une zone sensiblement moyenne de chacune des chambres C à C3 ; les passages en cause étant ainsi placés, on comprend que le volume de fluide délivré à chaque départ de compression sera celui compris entre lesdits passages et la plaquette suivante. De manière plus précise, sur cette figure, le volume de fluide admis dans la chambre C3 qui se trouve en amont du passage 50C sera chassé dans la chambre d'admission 70 en passant par ce passage 50C, jusqu'à ce que la génératrice du rotor au contact de la paroi du chambrage 10E se trouve à hauteur- du passage en cause ce grâce à quoi, le volume du fluide qui sera refoulé dans le canal de départ de compression 40, vers un appareil récepteur quelconque sera celui compris entre le passage d'échappement 50C et la palette 30. Il en est évidemment de même en ce qui concerne les autres chambres respectivement C2,C1 et C. Mais on peut aussi, avec un tel appareil, placer les pas sages d'échappement 50 à 50C ménagés dans le plateau de réglage du débit, immédiatement au voisinage de chaque canal de départ de compression de sorte que la quasi totalité du volume de chaque chambre C à C3, sera refoulé dans la chambre d'admission 70, un tel placement desdits passages d'échappement conduisant à ne délivrer aucun volume de fluide aux départs de compression. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, un tel appareil peut donc délivrer à chaque départ de compression un volume de fluide dosé en fonction du placement des passages d'échap pement ménagés dans le plateau de réglage de débit, il convient d'ajouter que le déplacement angulaire dudit plateau étant voisin de 90 on peut obtenir, étant donné cette amplitude, un réglage de débit de fluide particulièrement précis. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation choisie et représentée laquelle peut au contraire faire l'objet de diverses modifications, sans pour autant, sortir du cadre de lsinventionO REVENDICATIONS 1.Compresseur du geinre comportant, dans un corps, un rotor adapté à actionner au moins une palette en va-et-vient selon les directions sénsiblement radiales, le rotor étant excentre dans un chambrage-pour former au moins une chambre avec des moyens pour l'admission d'un fluide et des moyens propres au refoulement du fluide, sous l'effet de la rotation du rotor, vers un quelconque organe récepteur, caractérisé par le fait que ladite chambre comporte une paroi (49)- mobile en rotation dans laquelle est ménagé un-passage d'échappement (50) susceptible d'être placé en un point quelconque de celleci entre les moyens d'admission (46) et de refoulement (40A). 2. Compresseur du genre comportant,. dans un.corps, un rotor adapté à actionner au moins une palette en va-et-vient selon des directions sensiblement radiales, le rotor étant excentré dans un chambrage pour former au moins une chambre comportant des moyens pour l'admission d'un fluide, et des moyens propres au refoulement du fluide vers un quelconque organe précepteur sous l'effet de la rotation du rotor, caractérisé par le fait qutil comprend plusieurs chambres, par exemple quatre (C à C3) délimitées par quatre palettes (31 à 31-C)ré- gulièrement espacées, déplaçais radialement en- va-et-vient sous l'effet du rotor (20B), un fond d'un chambrage (10E), et un dessus formé par la paroi mobile (49) avec ses passages d'échappement (50 à 50C) ladite paroi mobile étant débordante par rapport audit chambrage (10E) et en appui sur la face suprieure d'un épaulement (1OF) chaque chambre ainsi formée comportant au voisinage immédi-at d'un palette un moyen d'admission de fluide (46à 46C) et au voisinage immédiat d'une autre palette d'une même chambre un canal de départ de compression (40 40C) débouchant sur un dispositif à soupape (41 à 44), les dits passages d'échappement (50 à 50C) étant réglables en position en un point quelconque des chambres situé entre l'admis- sion et le canal de départ de compression. 3. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les palettes (31 à 31C) sont portées par le corps (10) et montées à coulissement dans une rainure (30 à 30C) prevues dans l'épaulement (10F), 1' épaisseur (E) du rotor (20B), les palettes (31 à 31C) ainsi que la hauteur (H) de l'épaulement presentant une hauteur rigoureusement identique. 4. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi mobile est consti- tuée par un plateau circulaire tournant (49) qui est axialement calé au contact du rotor (20 B), ce dernier étant luimême au contact du chambrage (lOC). 5. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages d'échappement (50à 50C) que comporte le plateau tournant (49! sont dans 1' alignement de la paroi verticale de l'épaulement (10F), en étant tangents à cette paroi, ou à cheval sur celle--ci. 6. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi mobile ou plateau circulaire tournant (49) comporte une tige (52) adaptée d'une part, à être connectée à un moyen de manoeuvre, et, d'autre part, à coopérer avec un palier prévu dans un couvercle (60) rapporté sur le corps (10). 7. Compresseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le palier est formé par une douille (60B) vissable dans un manchon (60A) solidaire du couvercle (60), ledit palier étant blocable axialement, tandis que des moyens de rou îemen-t (60C) sont disposés entre une extrémité du palier et le plateau tournant (49)aménagé à cet effet. 8. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (60) ménage avec le plateau tournant (49) de réglage de débit, une chambre (70) pour l'admission et le refoulement du fluide. 9. compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs de soupape prolongeant chaque canal de départ de compression comprennent une rondelle (41) formant siège à une soupape (42) un ressort de pression (43) agissant sur la soupape; et un bouchon filete (44) adapté à être connecté à une tubulure. lo, Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, chaque palette (31 à 31C) est soumise à l'action d'un ressort (32 à 32C) maintenu par un bouchon (33 à 33C) pour son contact permanent avec la périphérie du rotor (20B). 11. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre d'admission (70) est en communication avec une amenée de fluide. 12. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'admission (46 à 46C) et les canaux de départ de compression (40 à 40C) com- portent chacun un orifice débouchant dans le chambrage (1OE), lesdits orifices étant tangents à une palette correspondante (31 à 31C). 13. Compresseur selon l'une quelconque des revendications -précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'admission sont constitués par des saignées (46 à 46C) pratiquées dans 1' épaulement (loF). 14. Compresseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les saignées (46 à 46C) ainsi que les canaux de départ de compression sont divergents à partir de leurs orifices respectifs tangents à une palette