Brevet FR2915534A1 — publié le 20081031

La présente invention concerne un procédé d'assemblage d'un compresseur frigorifique., ainsi qu'un compresseur frigorifique. Le document FR 2 885 966 décrit un compresseur frigorifique comprenant : - une enceinte étanche délimitée par une virole sensiblement cylindrique dont les deux extrémités sont fermées respectivement par un couvercle et une embase, - un moteur électrique logé dans la virole, le moteur électrique comprenant un stator, et un rotor solidaire d'un arbre d'entraînement, l'arbre d'entraînement étant guidé par rapport aux autres pièces du compresseur par l'intermédiaire d'au moins un palier ménagé dans un support de palier fixé sur la paroi intérieure de la virole, à proximité de l'embase. Le support de palier a pour fonction de transmettre les efforts exercés sur le palier guidant l'arbre d'entraînement à la virole du compresseur. La fixation du support de palier sur la virole est réalisée par soudure. Ainsi, les efforts exercés par l'arbre d'entraînement sur le palier ménagé dans le support de palier sont transférés à la virole par l'intermédiaire des différents points de soudure réalisés. De ce fait, les différents points de soudure sont soumis à un cycle de fatigue qui impose un dimensionnement spécifique de ces derniers. De plus, la fiabilité du compresseur est liée à la qualité et sections des points de soudure réalisés. Si les soudures ne sont pas suffisamment dimensionnées, cela affectera après une période de fonctionnement l'alignement des paliers et de ce fait la fiabilité de la machine. Une solution pour éviter de réaliser une fixation par soudure du support de palier sur la virole consisterait à monter à force le support de palier dans la virole sensiblement cylindrique. Toutefois, ce montage à force du support de palier dans la virole entraînerait une déformation de la virole dans le plan de fixation du support de palier. Il en résulterait un défaut de circularité de la virole qui permettrait une introduction de débris lors de l'opération de soudure de l'embase du compresseur sur l'extrémité correspondante de la virole. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, et elle a pour but de fournir un procédé d'assemblage d'un compresseur frigorifique qui soit simple et économique, tout en permettant une fixation ferme du support de palier dans la virole ne générant pas de défaut de circularité de la virole dans le plan de fixation du support de palier. A cet effet, la présente invention concerne un procédé d'assemblage d'un compresseur frigorifique comprenant une enceinte étanche délimitée latéralement par une virole, un arbre d'entraînement logé dans la virole et guidé par rapport aux autres pièces du compresseur par l'intermédiaire d'au moins un palier ménagé dans un support de palier fixé sur la paroi intérieure de la virole, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à : - fournir une virole présentant, dans le plan de fixation du support de palier, une section de forme générale ovale comprenant un petit axe suivant lequel est destiné à être monté le support de palier, et un grand axe, la longueur du petit axe étant inférieure à la longueur du support de palier considérée dans sa plus grande dimension, -exercer une pression sur la virole afin de la déformer élastiquement de manière à augmenter la longueur de son petit axe, - insérer le support de palier dans la virole, - positionner le support de palier dans le plan de fixation de ce dernier, suivant le petit axe de la virole, - cesser d'exercer une pression sur la virole de manière à ce que cette dernière tende à reprendre élastiquement sa forme d'origine et enserre le support de palier, les zones de contact entre le support de palier et la virole s'inscrivant sensiblement sur un arc de cercle de diamètre supérieur au petit axe, le support de palier maintenant une déformation élastique de la virole de 2.5 manière à ce qu'elle présente une section sensiblement circulaire dans le plan de fixation du support de palier. Ainsi, le support de palier est maintenu fermement dans la virole par l'élasticité de cette dernière. Cette disposition permet d'éviter la réalisation de points de soudure de dimensionnement spécifique, et donc de simplifier le 30 procédé d'assemblage du compresseur frigorifique. En outre, cette méthode de fixation du support de palier dans la virole permet de maintenir une circularité de cette dernière dans le plan de fixation du support de palier. Le procédé d'assemblage selon l'invention permet d'obtenir un 35 transfert des efforts exercés par l'arbre d'entraînement sur le support de palier directement vers la virole. De préférence, le support de palier est fixé sur la paroi intérieure de la virole suivant un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la virole. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape consistant à fournir une virole présentant une section de forme générale ovale comprend les 5 étapes suivantes : - fournir une virole de forme sensiblement cylindrique, et - déformer de manière permanente la virole de manière à ce qu'elle présente ladite section de forme générale ovale dans le plan de fixation du support de palier. 10 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la pression exercée sur la virole est exercée suivant le grand axe de la virole, de part et d'autre du petit axe de celle-ci. Avantageusement, le procédé comprend une étape consistant à réaliser au moins un point de soudure entre le support de palier et la virole 15 après son positionnement dans cette dernière. Ce point de soudure est réalisé essentiellement pour éviter un déplacement du support de palier dû à des sollicitations verticales, par exemple lors du déplacement de ce dernier. De préférence, le procédé comprend les étapes suivantes réalisées 20 avant le positionnement du support de palier dans la virole et consistant à : -fixer un stator d'un moteur électrique dans la virole, le stator étant monté fixe par rapport à la paroi intérieure de la virole, - fixer dans la virole un corps destiné à délimiter un volume d'aspiration et un volume de compression de part et d'autre de celui-ci, un 25 palier destiné à guider l'arbre d'entraînement étant ménagé dans le corps, - assember l'arbre d'entraînement dans le palier ménagé dans le corps, fixer le rotor du moteur électrique sur l'arbre d'entraînement. Avantageusement, le procédé comprend les étapes suivantes réalisées après le positionnement du support de palier dans la virole et 30 consistant à : - fixer un étage de compression dans la virole, l'étage de compression comprenant une volute fixe équipée d'une spirale engagée dans une spirale d'une volute rnobile entraînée suivant un mouvement orbital, - fixer un couvercle sur l'une des extrémités de la virole, 35 - fixer une embase sur l'autre extrémité de la virole. Selon un mode de réalisation de l'invention, les zones de contact entre le support de palier et la virole sont discontinues. La présente invention concerne également un compresseur frigorifique comprenant : - une enceinte étanche délimitée latéralement par une virole, - un moteur électrique logé dans la virole, le moteur électrique comprenant un stator, et un rotor solidaire d'un arbre d'entraînement, l'arbre d'entraînement étant guidé par rapport aux autres pièces du compresseur par l'intermédiaire d'au moins un palier ménagé dans un support de palier fixé sur la paroi intérieure de la virole, caractérisé en ce que les zones de contact entre le support de palier et la virole s'inscrivent sensiblement sur un arc de cercle, et en ce qu'en position démontée du support de palier, la virole présente, dans le plan de fixation du support de palier, une section de forme générale ovale comprenant un petit axe suivant lequel est destiné à être monté le support de palier, la longueur du petit axe étant inférieure au diamètre de l'arc de cercle sur lequel s'inscrivent les zones de contact entre le support de palier et la virole. De préférence, les zones de contact entre le support de palier et la 20 virole sont discontinues. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique indexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce compresseur à spirales. 25 Figures 1 à 3 sont des vues schématiques de dessous représentant les étapes d'insertion et de positionnement d'un support de palier dans une virole selon l'invention. Figure 4 est une vue en coupe longitudinale montrant l'étape d'insertion du support de palier dans la virole. 30 Figure 5 est une vue en coupe longitudinale montrant l'étape de soudure du support de palier sur la virole. Figure 6 est une vue en coupe longitudinale montrant l'étape de soudure de l'embase du compresseur sur la virole. Figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur 35 frigorifique selon l'invention à l'état assemblé. Figure 8 est une vue en plan d'une variante de réalisation du support palier. La figure 7 représente un compresseur frigorifique 2 à spirales selon l'invention comprenant : :5 - une enceinte étanche délimitée latéralement par une virole 3 dont les deux extrémités sont fermées respectivement par un couvercle 4 et une embase 5, - un moteur électrique logé dans la virole, le moteur électrique comprenant un stator 6 monté fixe par rapport à la virole au centre duquel est 10 disposé un rotor 7 solidaire d'un arbre d'entraînement 8, L'arbre d'entraînement 8 est guidé par rapport aux autres pièces du compresseur par l'intermédiaire d'au moins un palier inférieur 9 ménagé dans un support de palier 10 de forme sensiblement rectangulaire. Le support de palier 10 est fixé sur la paroi intérieure de la virole, à proximité de l'embase 5, 15 suivant un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe 30 de la virole 3. Comme montré sur la figure 2, les bords transversaux 31, 32 du support de palier 10 s'étendent respectivement suivant un arc de cercle 33. Le procédé d'assemblage de ce compresseur à spirale va maintenant être décrit. 20 Le procédé d'assemblage selon l'invention est représenté sur les figures 1 à 8 et comprend les étapes suivantes consistant à : - fournir une virole 3 présentant, dans le plan de fixation du support de palier 10, une section de forme générale ovale comprenant, comme cela est représenté sur la figure 1, un petit axe A suivant lequel est destiné à être monté 25 le support de palier 10 et un grand axe C, la longueur du petit axe A étant inférieure à la longueur du support de palier considérée dans sa plus grande dimension, c'est-à-dire suivant l'axe B, - fixer le stator 6 du moteur électrique dans la virole 3 par l'intermédiaire d'une collerette 11 ceinturant le stator et reliée à la paroi 30 intérieure de la virole, -fixer dans la virole 3 un corps 12 destiné à délimiter un volume d'aspiration 34 situé en dessous de celui-ci et un volume de compression 35 disposé au dessus de celui-ci, un palier 13 destiné à guider l'arbre d'entraînement 8 étant ménagé dans le corps 12, - assembler l'arbre d'entraînement 8 dans le palier 13 ménagé dans le corps 12, fixer le rotor 7 du moteur électrique sur l'arbre d'entraînement 8, - exercer une pression sur la virole suivant son grand axe C et de part et d'autre du petit axe de celle-ci, c'est-à-dire suivant les flèches F représentées sur la figure 2, afin de la déformer élastiquement de manière à augmenter la longueur de son petit axe A au-delà de la longueur du support de palier 10 suivant l'axe B, - insérer le support de palier 10 dans la virole 3, -positionner le support de palier 10 dans le plan de fixation de ce dernier, l'axe B du support de palier 10 étant sensiblement parallèle au petit axe A de la virole 3, - cesser d'exercer une pression sur la virole de manière à ce que cette dernière tende à reprendre élastiquement sa forme d'origine et enserre le 15 support de palier 10, comme cela est représenté par deux flèches sur la figure 3, - réaliser au moins un point de soudure 36 entre le support de palier et la virole après son positionnement dans cette dernière à l'aide d'un dispositif de soudure 14, comme cela est représenté sur la figure 5, 20 - insérer et fixer le palier 9 sur le support de palier 10 afin de positionner l'arbre d'entraînement 8, - fixer un étage de compression sur le corps 12 séparant les volumes d'aspiration 34 et de compression 35, l'étage de compression comprenant une volute fixe 15 équipée d'une spirale 16 engagée dans une 25 spirale 17 d'une volute mobile 18 entraînée suivant un mouvement orbital par l'arbre d'entraînement 8, - fixer par soudure le couvercle 4 sur l'extrémité supérieure 37 de la virole 3, - fixer par soudure l'embase 5 sur l'extrémité inférieure 38 de la 30 virole 3, II doit être noté que les zones de contact entre le support de palier 10 et la virole 3 s'inscrivent sur un arc de cercle 33 de diamètre supérieur au petit axe A de la virole et que le support de palier 10 maintient une déformation élastique de la virole 3 de manière à ce qu'elle présente une 35 section circulaire dans le plan de fixation du support de palier. Il doit également être noté que l'étape consistant à fournir une virole 3 présentant une section de forme générale ovale comprend les étapes suivantes : - fournir une virole 3 de forme sensiblement cylindrique, et -déformer de manière permanente la virole 3 de manière à ce qu'elle présente ladite section de forme générale ovale dans le plan de fixation du support de palier 10. De plus, les étapes consistant à insérer et à positionner le support de palier 10 dans la virole 3 comprennent les étapes suivantes consistant à : - visser le support de palier 10 sur un bras 23 monté mobile en translation verticale par rapport à un châssis de support 24, comme cela est montré sur la figure 4, - déplacer verticalement vers le bas le bras 23 de manière à introduire le support de palier 10 dans la virole 3 et à positionner le support de palier 10 dans son plan de fixation, et cesser d'exercer une pression sur la virole 3 de manière à ce que cette dernière tende à reprendre élastiquement sa forme d'origine et enserre le support de palier 10, comme cela est représenté sur la figure 3, - dévisser le support de palier 10 du bras 23. En outre, comme cela est représenté sur la figure 6, l'étape de fixation de l'embase 5 sur l'extrémité inférieure de la virole 3 comprend les étapes suivantes consistant à : 1) soulever la virole 3, 2) positionner l'embase 5 en dessous de la virole 3, 3) insérer la virole 3 dans l'embase, et 4) souder l'embase 5 sur la virole à l'aide d'un dispositif de soudure 25. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution de ce procédé d'assemblage d'un compresseur à spirales, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que, comme montré à la figure 8, les zones de contact 40 entre le support de palier 10 et la virole 3 sont ponctuelles, les zones de contact 40 étant disposées sur un cercle correspondant à la virole 3 en conditions d'utilisation du compresseur. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'un compresseur frigorifique (2) comprenant une enceinte étanche délimitée latéralement par une virole (3), un arbre d'entraînement (8) logé dans la virole et guidé par rapport aux autres pièces du compresseur par l'intermédiaire d'au moins un palier (9) ménagé dans un support de palier (10) fixé sur la paroi intérieure de la virole, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à : -fournir une virole (3) présentant, dans le plan de fixation du support de palier, une section de forme générale ovale comprenant un petit axe (A) suivant lequel est destiné à être monté le support de palier (10) et un grand axe (C), la longueur du petit axe (A) étant inférieure à la longueur du support de palier (10) considérée dans sa plus grande dimension, 1.5 -exercer une pression sur la virole (3) afin de la déformer élastiquement de manière à augmenter la longueur de son petit axe (A), - insérer le support de palier (10) dans la virole (3), - positionner le support de palier (10) dans le plan de fixation de ce dernier, suivant le petit axe (A) de la virole, 20 - cesser d'exercer une pression sur la virole de manière à ce que cette dernière tende à reprendre élastiquement sa forme d'origine et enserre le support de palier (10), les zones de contact entre le support de palier et la virole s'inscrivant sensiblement sur un arc de cercle de diamètre supérieur au petit axe (A), le support de palier maintenant une déformation élastique de la 25 virole de manière à ce qu'elle présente une section sensiblement circulaire dans le plan de fixation du support de palier. 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de palier (10) est fixé sur la paroi intérieure de la virole (3) 30 suivant un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la virole. 3. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape consistant à fournir une virole présentant une section de forme générale ovale comprend les étapes suivantes : 35 - fournir une virole (3) de forme sensiblement cylindrique, et- déformer de manière permanente la virole de manière à ce qu'elle présente ladite section de forme générale ovale dans le plan de fixation du support de palier (10). `> 4. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pression exercée sur la virole (3) est exercée suivant le grand axe (C) de la virole, de part et d'autre du petit axe (A) de celle-ci. 5. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, 10 caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à réaliser au moins un point de soudure entre le support de palier (10) et la virole (3) après son positionnement dans cette dernière. 6. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 5, 15 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes réalisées avant le positionnement du support de palier (10) dans la virole (3) et consistant à : - fixer un stator (6) d'un moteur électrique dans la virole (3), le stator étant monté fixe par rapport à la paroi intérieure de la virole (3), - fixer dans la virole (3) un corps (12) destiné à délimiter un volume 20 d'aspiration (34) et un volume de compression (35) de part et d'autre de celui-ci, un palier (13) destiné à guider l'arbre d'entraînement (8) étant ménagé dans le corps (12), - assember l'arbre d'entraînement (8) dans le palier (13) ménagé dans le corps, fixer le rotor (7) du moteur électrique sur l'arbre d'entraînement 25 (8). 7. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes réalisées après le positionnement du support de palier dans la virole et consistant à : 30 -fixer un étage de compression dans la virole, l'étage de compression comprenant une volute fixe (15) équipée d'une spirale (16) engagée dans une spirale (17) d'une volute mobile (18) entraînée suivant un mouvement orbital, - fixer un couvercle (4) sur l'une des extrémités de la virole, 35 - fixer une embase (5) sur l'autre extrémité de la virole. 8. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les zones de contact entre le support de palier (10) et la virole (3) sont discontinues. 9. Compresseur frigorifique (2) comprenant : - une enceinte étanche délimitée latéralement par une virole (3), - un moteur électrique logé dans la virole, le moteur électrique comprenant un stator (6), et un rotor (7) solidaire d'un arbre d'entraînement (8), l'arbre d'entraînement étant guidé par rapport aux autres pièces du compresseur par l'intermédiaire d'au moins un palier (9) ménagé dans un support de palier (10) fixé sur la paroi intérieure de la virole (3), caractérisé en ce que les zones de contact entre le support de palier (10) et la virole (3) s'inscrivent sensiblement sur un arc de cercle, et en ce qu'en position démontée du support de palier, la virole présente, dans le plan de fixation du support de palier, une section de forme générale ovale comprenant un petit axe (A) suivant lequel est destiné à être monté le support de palier (10), la longueur du petit axe (A) étant inférieure au diamètre de l'arc de cercle sur lequel s'inscrivent les zones de contact entre le support de palier et la virole. 10. Compresseur frigorifique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les zones de contact entre le support de palier (10) et la virole (3) sont discontinues.