Brevet FR2777953A1 — publié le 19991029

La présente invention concerne un compresseur. De façon plus spécifique la présente invention peut être utilisée avantageusement dans des compresseurs lubrifiés à piston alternatif, auxquels on se réfère dans la description qui va suivre, uniquement à titre d'exemple. Les compresseurs du type indiqué précédemment comprennent normalement un cylindre formé d'un matériau mou coulé sous pression, une chemise cylindrique située à l'intérieur du cylindre et réalisée en fonte ou en un matériau ferreux, un piston déplaçable en va-et-vient à l'intérieur d'une chambre de compression définie par la chemise cylindrique, et une bielle pour actionner le piston et comprenant une extrémité de grande taille équipée d'un élément d'agitation pouvant être immergé dans un réservoir de fluide lubrifiant. Pour empêcher une fuite du fluide lubrifiant entre le piston et la chemise, il est également prévu, dans des compresseurs connus du type indiqué ci-dessus, un élément d'étanchéité monté sur le piston de manière à glisser le long de la chemise et défini par un certain nombre de segments de piston, montés de façon amovible à l'intérieur de gorges circonférentielles respectives formées dans le piston et dont chacune est définie par un élément annulaire discontinu, c'est-à-dire une bague fendue possédant une fente permettant au segment de piston d'être dilaté pour son montage et/ou son remplacement. Des compresseurs du type indiqué précédemment présentent plusieurs inconvénients compte tenu de la présence des éléments d'étanchéité discontinus qui, en dehors du fait de réduire le rendement volumétrique du compresseur, conduisent également à des quantités faibles, mais loin d'être négligeables, de fluide lubrifiant pénétrant dans le fluide comprimé, qui doit par conséquent être purifié moyennant l'utilisation de filtres d'un coût élevé. En outre, en dehors du fait de réduire le rendement énergétique du compresseur, le frottement relativement élevé entre les segments de piston et la chemise rend absolument indispensable l'utilisation de la chemise, de sorte que des compresseurs de ce type sont d'une fabrication relativement coûteuse. 3 0 Un but de la présente invention est de fournir un compresseur conçu pour éliminer les inconvénients mentionnés précédemment d'une manière directe et avec un faible coût. Conformément à la présente invention il est prévu un compresseur comprenant au moins une chambre de compression, un piston déplaçable en va-et- vient à l'intérieur de la chambre de compression, et des moyens d'étanchéité intercalés entre le piston et la chambre de compression. Les moyens d'étanchéité comprennent un élément d'étanchéité continu monté sur ledit piston. Selon des modes de réalisation et variantes, le compresseur comporte au moins un cylindre, le ou lesdits cylindres définissant une chambre respective de compression. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, considérées isolément ou en toute combinaison techniquement possible: - le cylindre comporte une surface intérieure définissant ladite chambre de compression, ledit élément d'étanchéité continu étant disposé de manière à être essentiellement directement en contact avec ladite surface intérieure; - ledit élément d'étanchéité continu est solidaire dudit piston; - ledit élément d'étanchéité continu est défini par un anneau circulaire fermé; - ledit piston comprend des moyens de serrage pour serrer ledit élément d'étanchéité continu sur le piston de sorte que l'élément d'étanchéité continu et le piston sont solidaires l'un de l'autre; - lesdits moyens de serrage comprennent au moins une plaque de support possédant un diamètre extérieur inférieur à un diamètre extérieur dudit élément d'étanchéité continu; 2 0 - ledit élément d'étanchéité continu est formé d'un matériau antifriction; - le compresseur comporte des moyens d'actionnement et de support pour ledit piston, le piston étant raccordé rigidement auxdits moyens d'actionnement et de support; - lesdits moyens d'actionnement et de support comprennent une bielle possédant à son tour une petite extrémité raccordée rigidement audit piston; - ledit piston comprend une plaque de support formée d'un seul tenant avec ladite petite extrémité. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en élévation latérale en coupe partielle d'une première forme de réalisation du compresseur selon la présente invention; - la figure 2 représente une vue en plan à plus grande échelle d'un détail de la figure 1, dont certaines parties ont été retirées pour conserver la clarté du dessin; et - la figure 3 représente une coupe prise suivant la ligne III-III sur la figure 2. La référence 1 sur la figure 1 désigne dans son ensemble un compresseur lubrifié à piston alternatif servant à comprimer de l'air destiné à être envoyé, par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation 2, à un réservoir de stockage (non représenté). Le compresseur 1 comprend un cylindre 3 formé d'un matériau mou coulé sous pression et possédant un axe longitudinal A, et un corps de support 4 en forme de boîte, qui est raccordé à et au-dessous du cylindre 3, possède une cavité intérieure 5 et comprend à son tour un corps inférieur en forme de pot 6 contenant un fluide lubrifiant, et deux ouvertures latérales 7 et 8, parmi lesquelles l'ouverture 7 est fermée par un couvercle 9 étanchéifié. De façon plus spécifique, le cylindre 3 comprend une chambre intérieure de compression 10 coaxiale à l'axe A et définie par une surface intérieure cylindrique 11 ayant un diamètre donné D1, possède un certain nombre d'ailettes extérieures de refroidissement 12 et est fermée à sa partie supérieure par une tête 13 à partir de laquelle s'étend un conduit 2. Le compresseur I comprend également un arbre d'entraînement 14 traversant l'ouverture 7, moyennant l'interposition d'un palier 15, de manière à tourner autour d'un axe de rotation respectif B transversal par rapport à l'axe A, et un vilbrequin 16, qui est monté sur l'extrémité 17 de l'arbre 14 qui pénètre à l'intérieur de la cavité 5, est solidaire angulairement de l'arbre 14 et est défini par un bras 18 qui est 2 0 transversal par rapport à l'axe B et possède un contrepoids radial d'extrémité 19, et par une goupille 20 qui est transversale par rapport au bras 18 et est située sur l'extrémité opposée du bras 18 par rapport au contrepoids 19. Le compresseur 1 comporte également une bielle 21 logée à l'intérieur de la cavité 5 et de la chambre 10; et un piston 22 conformé sensiblement en forme de champignon et formé d'un seul tenant avec la bielle 21. La bielle 21 comporte une extrémité de grande taille 23 raccordée de manière à pouvoir tourner à la goupille 20 moyennant l'interposition d'un palier 24, et comporte un élément d'agitation 25 pouvant être immergé dans le fluide lubrifiant logé, en cours d'utilisation, à l'intérieur du corps 6, et une petite extrémité 26 logée à l'intérieur de la chambre 10 et supportant 3 0 le piston 22. Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, le piston 22 comprend une plaque circulaire 27 qui s'étend transversalement par rapport à la bielle 21, possède un bord périphérique 28 ayant un diamètre extérieur D2 inférieur au diamètre D Iet un siège annulaire périphérique supérieur 29 qui s'étend au niveau et le long du bord 28 et 3 5 possède deux nervures inférieures de renfort 30 située sur les côtés opposés de la petite extrémité 26. Le siège 29 est formé par un bord rentrant 28, et loge une bague d'étanchéité fermée 31 qui fait partie du piton 22, possède un diamètre extérieur D3 supérieur au diamètre D2 et égal approximativement, mais non inférieur au diamètre D1, et est réalisé en un métal antifriction. Enfin le piston 22 comprend une plaque circulaire de serrage 32, qui possède un bord extérieur 33 possédant un diamètre sensiblement égal au diamètre D2 du bord 28, est raccordée à la plaque 27 par une vis centrale 34 et coopère avec la plaque 27 pour serrer la bague 31 de telle sorte que cette dernière est solidaire du piston 22. De façon plus spécifique, la bague 31 possède une partie annulaire 35 qui fait saillie à partir de la plaque 27 et de la plaque 32, est définie latéralement sur une surface circulaire 36 de diamètre D3 glissant en étant en contact direct contre la surface 11 du cylindre 3 et possède une rigidité donnée telle qu'elle permet une déformation partielle de la partie 35 au moins axialement, c'est-à-dire de manière à permettre à la partie 35 de remonter par rapport au siège 29 le long de l'axe A. Etant donné qu'elle est continue, la bague 31 garantit par conséquent une excellente étanchéité entre le piston 22 et la surface inférieure 11 du cylindre 3 et, étant donné qu'elle est rigide, cette bague permet de réaliser le piston 22 et la bielle 21 d'un seul tenant. En outre la caractéristique d'étanchéité particulière de la bague 31 permet la formation d'un piston 22 ayant une épaisseur axiale relativement faible et de 2 o manière à permettre en outre de former le piston 22 et la bielle 21 d'un seul tenant. REVENDICATIONS 1. Compresseur (1) comprenant au moins une chambre de compression (10), un piston (22) déplaçable en va-et-vient à l'intérieur de la chambre de compression (10), et des moyens d'étanchéité (31) intercalés entre le piston (22) et la chambre de compression (10), caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité (31) comprennent un élément d'étanchéité continu (31) monté sur ledit piston (1 1). 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un cylindre (3), le ou lesdits cylindres (3) définissant une chambre respective de compression (10). 3. Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cylindre comporte une surface intérieure (11) définissant ladite chambre de compression (10), ledit élément d'étanchéité continu (31) étant disposé de manière à être essentiellement directement en contact avec ladite surface intérieure (11). 4. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément d'étanchéité continu (31) est solidaire dudit piston (22). 5. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément d'étanchéité continu (31) est défini par un anneau circulaire fermé. 2 0 6. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit piston (22) comprend des moyens de serrage (27, 32) pour serrer ledit élément d'étanchéité continu (31) sur le piston (22) de sorte que l'élément d'étanchéité continu (31) et le piston (22) sont solidaires l'un de l'autre. 7. Compresseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage (27, 32) comprennent au moins une plaque de support (27) possédant un diamètre extérieur (D2) inférieur à un diamètre extérieur (D3) dudit élément d'étanchéité continu (31). 8. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à. 7, caractérisé en ce que ledit élément d'étanchéité continu (31) est formé d'un matériau 3 0 antifriction. 9. Compresseur selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'actionnement et de support (21) pour ledit piston (22), le piston (22) étant raccordé rigidement auxdits moyens d'actionnement et de support (21). 10. Compresseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement et de support (21) comprennent une bielle (21) possédant à son tour une petite extrémité (26) raccordée rigidement audit piston (22). 11. Compresseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit piston (22) comprend une plaque de support (27) formée d'un seul tenant avec ladite petite extrémité (26).