Brevet FR2574494A1 — publié le 19860613

Il est connu de réaliser des compresseurs rotatifs comportant au moins deux rotors dont les surfaces sont constamment très près l'une de l'autre et tournant à l'intérieur de cylindres circulaires. I1 est connu également de réaliser ces rotors avec une forme helicoidale et de réaliser ainsi un flux axial, l'aspiration se faisant à une extrémité et le refoulement à l'autre. Ces compresseurs qui sont sn général bruyants ne peuvent fonctionner à sec et nécessitent des machinss spéciales pour leur-usinage. L'invention objet du présent brevet supprime ces inconvénients. Elle est caractérisés en ce qu'un rotor principal cylindrique tournant à l'intérieur d'un stator cylindrique porte des saillies sensiblement demicylindriques ou non, qui présentent le jeu minimum avec le stator, un ou plusieurs satellites cylindriques étant disposés à la périphérie du dit rotor sur lesquels il -ou ils- roule sans vitesse relative, le -ou lesdit satellite portant un évidement axial demi cylindrique ou non, permettant le passage des saillies du rotor. L'aspiration et la compression se font ainsi sans engrenement, sans vitesse relative autre qu'à la périphérie, avec des surfaces simples d'usinage facile. Les saillies sur le rotor peuvent être helicoldales ainsi que la gorge de chaque satellite pour réaliser un flux axial. Le meilleur compromis entre nombre de saillies et nombre de satellites est selon l'invention trois saillies également espacées et deux satellites diamXtralement opposés. D'autrss caractéristiques de l'invention seront précisées au cours de la description qui suit donnée uniquement comme exemple de réalisation. A la planche 1-1 est représenté un compresseur à roulement selon l'inven- tion, cylindrique avec rotor à trois saillies et deux satellites. La figure 1 est une coups suivant AA de la figure 2 par un plan perpendiculaire aux axes. La figure 2 est une coups suivant BB de la figure 1 par un plan contenant l'axe du rotor et les axes des deux satellites. La figure 3 est une vue détachée d'un disque de -distribution. Le rotor principal (1) de contour extérieur cylindrique de révolution porte à sa périphérie les trois saillies sensiblement demi-cylindriques (2] régulièrement réparties, c'est-à-dire, que leurs axes sont à 1200 sur le cylindre extérieur du rotor. Ce rotor (1) porté par les tourillons (3) et (4) tourne à l'intérieur du stator cylindrique (5), de manière telle que le sommet des saillies -(2) possède le minimum de jeu. Les satellites (6) diamètralement opposés roulent sans vitesse relative et sans jeu sur la partie cylindrique du rotor (1). Ces satellites (8) tournent avec le minimum de Jeu dans les alésages cylindriques (7) opposés du stator t53. Les satellites (6) portent chacun un dégagement (8) sur un tiers de cylindre, afin de permettre le passage de chaque saillie sensiblement cylindrique (2) quand elle arrive en face du dit satellite. Chaque saillie (23 se comporte ainsi comme un piston rotatif et chaque satellite (6) comme une culasse qui s'escamote au passage de la dite saillie (2). Dans la rotation de (1) l'arrière de chaque saillie (2) effectue l'aspira- tion et l'avant de chaque saillie E23 effectue la compression. L'aspiration s'effectue par les ouvertures (9) ménagées dans le stator (5). Les tourillons (3) et (4) du rotor [13 tournent avec le minimum de Jeu dans les portées (10) et (11) des faces de fermeture t123 et (13) du stator (5). Ces faces de fermeture du stator (5) portent également les paliers (14) et (15) des satellites (6). Dans ces paliers (14) et (15) tournent sans jeu les tourillons (16) et (17) de chaque satellite (6) fixes sur le satellite par la tige filetée (18) et les rondelles (19) et écrous (20). L'orientation des tourillons (16) et t173 est assurée par les goupilles cylindriques ajustées (21) et (22). Entre chaque tourillon (16) ou (17) et chaque satellite est emprisonné concentriquement le disque de distribution (23) qui se trouve immobilisé et orienté par les mêmes fixations ajustées pour les tourillons (16) et (17). Le gaz comprimé par la partie avant des saillies (2) s'échappe par les ouvertures latérales (24) diamètralement opposées dans les faces de fermeture du stator (12) et (13). Le disque de distribution t233 porte la lumière t253 réalisée d'une manière telle qu'elle découvre t243 dès que la pression est atteinte et qu'elle ferme dès que la saillie arrive dans le satellite. Chaque ouverture (24) dans les faces de fermeture (12) et [13) du stator t5) communique avec les brides de refoulement (26) d'où le gaz comprimé est convenablement collecté. Le rotor t1) et les satellites (8) sont synchroniséspar les engrenages (27) et (26). L'engrenage t27) monte classiquement sur le tourillon du rotor (1) a un diamètre primitif et égal au diamètre de la partie cylindrique du rotor (1). De même les engrenages (26) montes classiquement sur les tourillons t173 des satellites (6) ont un diamètre primitif égal au diamètre de la portee extérieure cylindrique du dit satellite c'est-àdire le tiers du diamètre de la portée cylindrique du rotor (1). Afin d'éviter des usinages difficiles les faces internes des fermetures (12) et (13) du stator (5) sont planes et elles portent interposées les plaques (29) portant chacune trois ouvertures circulaires savoir Deux diamètralement opposées du diamètre des disques t23) de distribution et une centrale du diamètre des paliers du rotor (11. Le fonctionnement du compresseur à roulement se comprend aisément dans la rotation du rotor t1) les capacités en avant des saillies (2) diminuent de volume et les capacités en arrière des saillies (2) augmentent de volume. Il y a donc trois aspirations par tour à chaque ouverture t93. De même il y a également trois refoulements par tour par les ouvertures (241, le refoulement étant permis par le passage de l'ouverture (25) du disque de distribution t23) devant (24). Le compresseur à roulement est décrit sous une forme de réalisation cylindrique rectiligne, parce qu'il est d'un usinage très simple. Il est cependant des applications dans lesquelles le flux continu axial est préférable. Pour ce cas. selon l'invention les saillies t2) sont hélicoldales ainsi que les évidements (8) des satellites (6). L'aspiration se fait alors par deux ouvertures diamètralement opposées sur la face amont en aval des satellites et le refoulement se fait par deux ouvertures opposées à l'amont des satellites sur la face aval. Revendications 1. Compresseur à roulement caractérisé en ce que les rotors cylindriques roulent l'un sur l'autre sans glissement pendant la phase active de compression. 2. Compresseur à roulement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rotor principal porte au moins une saillie agissant comme piston rotatif à l'intérieur du stator cylindrique. 3. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un satellite roule sans vitesse relative sur le rotor principal pendant la phase active de la compression. 4. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le -ou les- satellite porte à sa périphérie un évidement permettant le passage de la -ou des- saillie du rotor principal lors de son passage devant le dit satellite. 5. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le rotor principal porte trois saillies sensiblement demi-cylindr espacées alors que simultanément le stator porte deux satellites diamétralement opposés. 6. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que des ouvertures sont faites à l'aval des satellites à la périphérie du stator de préférence par où arrive le gaz à comprimer. 7. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé ce ce que des ouvertures sont faites à l'amont des satellites entre l'extérieur de la partie cylindrique du rotor et l'intérieur de la partie cylindrique du stator, dans les faces du stator par où est refoulé le gaz comprimé. 8. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications~pré- cédentes caractérisé en ce qu'un disque distributeur à chaque extrémité de chaque satellite ou à une seule est solidaire du dit satellite et à au son extérieur concentrique/distributeur, fermant et découvrant alternativement les ouvertures amont de refoulement. 9. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le vide ménagé dans le disque distributeur découvre l'ouverture à l'amont du satellite lorsque la pression est à la valeur voulue c'est-à-dire lorsque le rapport volumétrique de compression est atteint et obture la dite ouverture lorsque la saillie du rotor atteint le satellite. 10. Compresseur à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que pour comprimer un flux axial les saillies sur le rotor principal sont hélicoidales les évidements des satellites l'étant également avec le même angle, l'aspiration se faisant par des ouvertures sur la face amont du stator à l'aval du satellites et le refoulement se faisant par des ouvertures sur la face aval du stator et à l'amont des satellites.