Brevet FR2668549A1 — publié le 19920430

L'invention concerne un compresseur à piston rotatif et axe extérieur dont le boîtier entoure un creux délimité par deux cylindres creux qui se superposent et forment les voies de roulement de l'enveloppe ainsi que par des parois latérales perpendiculaires par rapport aux cylindres, ledit creux présentant, dans la zone des chevauchements des jupes de piston, des entrées et sorties pour la substance active situées les unes faces aux autres, tout en étant traversé, dans le sens axial, par deux arbres logés dans les parois latérales, avec lesquels tournent, à la même vitesse et dans le sens opposé deux pistons à deux pales qui s'engrènent et dont les pales sont délimitées par des segments de jupe de piston concentriques par rapport à l'axe, lesdits segments touchant, d'une part, aux voies de roulement de l'enveloppe, et de l'autre à des jupes de piston concentriques à l'axe avec un rayon inférieur du piston opposé, des surfaces de transition composées chacune de deux plans d'action pliés vers l'extérieur dans une courbe de déroulement étant prévues entre ces jupes de piston Des compresseurs de ce type sont destinés au transport de fluides gazeux d'un débit important et avec une faible augmentation de pression, de préférence en tant que compresseurs d'alimentation pour des moteurs à combustion interne Ils sont décrits en détail par le DE A 35 19 170. Il est vrai que ces compresseurs font preuve de performances améliorées par rapport à d'autres types de compresseurs d'alimentation, mais ils occasionnent, notamment lors de l'utilisation en tant que compresseurs d'alimentation pour des moteurs de véhicules, une nuisance sonore perçue comme un inconvénient Ces bruits sont provoqués à l'entrée, ainsi que, surtout, à la sortie par la décharge brusque lors de l'ouverture des chambres de compression par l'arête de la pale du piston, fonctionnant par inertie ainsi que par le reflux de gaz de compression dans l'espace formé par la pale tournante du piston opposé Les seules mesures de réduction ou d'amortissement du bruit possibles jusqu'à présent étaient des insonorisations onéreuses ou des espaces- tampons pour lesquels il n'y a guère de place, notamment dans le cas des moteurs de véhicule. Le brevet A B 261 792 décrit un piston avec des sections axiales déportées (fig 2) qui est cependant composé de plus de deux pièces décalées en gradins en vue de la formation d'un compresseur à vis avec une ouverture d'entrée à l'une des extrémités axiales du boîtier et une ouverture de sortie à l'autre Dans ce piston, les disques individuels sont, du fait de leur disposition déportée, étanchés l'un par rapport à l'autre de manière à ce que la charge de chacun d'eux soit transmise de la chambre du côté du refoulement du disque précédent dans celle du disque suivant, les disques devenant de plus en plus étroits et le volume des chambres diminuant, par conséquent, de manière correspondante Le DE A 25 34 22, ainsi que les OS B 3 844 695 et 40 33 708 contiennent des propositions similaires Dans aucun de ces cas, la disposition déportée des parties du piston sert à l'amortissement du bruit, mais permet exclusivement d'aboutir à un effet de compresseur à vis Si la première publication (page 3, lignes 12 à 14) mentionne un flux continu de gaz passant et un mode de fonctionnement souple, cela ne concerne que des caractéristiques du compresseur à vis Au demeurant, c'est justement la machine proposée par cette publication qui produit un bruit particulièrement important du fait de son courant de sortie sous pression. L'invention a pour but de réduire, par des moyens simples et sans encombrement supplémentaires, la production de bruit des machines mentionnées ci-dessus. Dans le cas des compresseurs désignés ci-dessus, cet objectif est atteint en ce que les pistons ( 7 8) sont divisés chacun selon le plan radial, en deux moitiés identiques ( 9 10 11 12) et que les deux moitiés ( 9, 10) de l'un des pistons ( 7) sont déportées l'une par rapport à l'autre d'un angle de 25 ' à 45 ', de préférence de 35 ' tandis que les deux moitiés ( 11, 12) de l'autre piston ( 8) sont déportées dans le sens opposé, du même angle, par rapport à l'axe de rotation des arbres du piston Il est avantageux que les valeurs maximales de bruit produites par l'une des moitiés ( 9, 11) des pistons ( 7, 8) coïncident dans le temps avec les valeurs minimales de bruit produites par les autres moitiés ( 10, 12) des pistons correspondants. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation préférée de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig 1, est une coupe radiale à travers le centre axial d'un compresseur conforme à l'invention avec une vue d'en haut sur le piston non coupé, et la fig 2, représente des diagrammes de l'oscillographe de mesures du niveau sonore lors d'une rotation des pistons d'une machine conforme à l'invention, à savoir a) les diagrammes séparés des moitiés de piston individuelles et b) ceux de la courbe qui résulte effectivement des mesures. La fig 1 montre le boîtier 1 de la machine représentée, l'enveloppe du boîtier 2 et la paroi latérale arrière 3 L'entrée 4 pour le fluide gazeux à droite sur la fig 1 l et la sortie 5 sont prévues dans les lignes d'intersection des deux jupes du piston qui forment les voies de roulement de l'enveloppe 6 et recouvrent la partie essentielle des flancs des deux pistons 7 et 8 De forme identique, les pistons 7 et 8 sont composés chacun de deux pièces identiques et de la même largeur 9 10 11, 12 qui, toutefois sont décalées l'une par rapport à l'autre, de 35 ' autour de leurs axes, la partie en avance se trouvant devant sur le dessin Pour les deux pistons, le décalage s'effectue en sens opposé, c'est-à-dire, dans le piston 8 situé en haut sur le dessin, la partie inférieure 12 est décalée dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la partie supérieure 11, tandis que chez le piston inférieur 7, la partie inférieure 10 est décalée dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre par rapport à la partie supérieure 9 Les parties de piston 9, 10, 11, 12 sont fabriquées en aluminium et ont reçu une forme creuse par extrusion, afin de présenter un poids aussi faible que possible, et elles doivent être couvertes aux gradins 13, 14 (visibles sur le dessin) et 15, 16 (non visibles sur le dessin). Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant La fig 2 a représente, par la courbe ininterrompue, les vibrations acoustiques produites par l'une des moitiés du piston et, à l'aide de la courbe en trait interrompu, celles de l'autre moitié de piston décalée de 35 e Les gammes des amplitudes les plus élevées s'annulent mutuellement grâce à ce décalage et aboutissent à la valeur moyenne indiquée par la fig 2 b, donc à une courbe beaucoup plus plate et stabilisée. L'angle dont les moitiés ( 9, 10 11 12) des pistons ( 7, 8) sont décalées l'une par rapport à l'autre peut être plus ou moins grand selon les dimensions du compresseur et se situer entre 25 ' et 450 Toutefois le décalage doit être réglé de façon à ce que les valeurs maximales de la courbe de bruit correspondant à la fig 2 a de l'une des moitiés ( 9, 11) des pistons ( 7, 8) soient exactement perpendiculaires aux valeurs minimales de l'autre moitié de piston ( 10, 12), comme cela est montré en 17 à la fig 2 a A la fig 2 b, en 18, on peut voir la valeur des vibrations acoustiques réduite du fait de la disposition suivant l'invention. REVENDICATIONS 1 Compresseur à piston rotatif et axe extérieur. dont le bottier entoure un creux délimité par deux cylindres creux qui se superposent et forment les voies de roulement de l'enveloppe, ainsi que par des parois latérales perpendiculaires par rapport aux cylindres, ledit creux présentant, dans la zone des chevauchements des jupes de piston, des entrées et sorties pour la substance active situées les unes faces aux autres, tout en étant traversé, dans le sens axial, par deux arbres logés dans les parois latérales, avec lesquels tournent, à la même vitesse et dans le sens opposé, deux pistons à deux pales qui s'engrènent et dont les pales sont délimitées par des segments de jupe de piston concentriques par rapport à l'axe, lesdits segments touchant, d'une part, aux voies de roulement de l'enveloppe, et de l'autre à des jupes de piston concentriques à l'axe avec un rayon inférieur du piston opposé, des surfaces de transition composées chacune de deux plans d'action pliés vers l'extérieur dans une courbe de déroulement étant prévues entre ces jupes de piston caractérisé en ce que les pistons ( 7, 8) sont divisés chacun, selon le plan radial, en deux moitiés identiques ( 9, 10, 11, 12) et que les deux moitiés ( 9, ) de l'un des pistons ( 7) sont déportées l'une par rapport à l'autre d'un angle de 25 Y à 45 ', de préférence de 35 ', tandis que les deux moitiés ( 11, 12) de l'autre piston ( 8) sont déportées dans le sens opposé du même angle, par rapport à l'axe de rotation des arbres du piston. 2 Compresseur à piston rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs maximales de bruit produites par l'une des moitiés ( 9, 11) des pistons ( 7, 8) coïncident dans le temps avec les valeurs minimales de bruit produites par les autres moitiés ( 10, 12) des pistons correspondants.