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COMPRESSEUR DU TYPE A PISTON ROTATIF.
L'invention concerne un dispositif de transmission d'un mouvement circulaire dans les compresseurs du type à "piston rotatif" ou "rollator", c'est-à-dire un compresseur qui comporte un compartiment de pompe cylindrique le long de la ¯paroi cylindrique, à l'intérieur de laquelle une armature cylin- drique dite "piston rotatif" roule en contact avec elle.
Un problème à résoudre dans les installations frigorifiques consis- te à empêcher les fuites du liquide frogorigène par les presse-garnitures lors- que le compresseur est commandé par un moteur dont l'arbre pénètre dans l'en- veloppe du compresseur et dont.l'étanchéité est assurée par un presse-étoupe.
Ce problème ne se pose plus si le moteur est logé dans l'enveloppe du compres- seur. Mais un autre moteur est alors nécessaire pour commander le ventilateur de refroidissement. Un autre moyen de résoudre ce problème consiste à comman- der le compresseur par un moteur par l'intermédiaire d'un accouplement magné- tique dont les éléments de commande et commandés sont séparés par une envelop- pe à paroi mince contenant le compresseur. Cependant on donne la préférence à une transmission mécanique et l'invention a pour but de résoudre le problè- me par un moyen mécanique.
Le dispositif de transmission d'un mouvement de rotation dans les compresseurs du type à "piston rotatif" est caractérisé par un arbre flottant articulé entre ses extrémités par un élément de portée phérique permettant un mouvement universel se logeant dans une crapaudine de portée complémentai- re et ayant une garniture élastique, étanche au passage des gaz, disposée en- tre l'arbre et sa crapaudine de portée.
La garniture élastique, étanche au passage des gaz, peut être construite de diverses manières, mais on donne la préférence à une forme de réalisation comportant un soufflet ou un diaphragme ondulé d'une façon con- centrique.
L'invention est facile à comprendre d'après la description détail- lée donnée ci-après de deux de ces formes de réalisation, avec le dessin ci- joint à l'appui, sur lequel :
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la fig. 1 est une coupe longitudinale du dispositif de transmis- sion accouplant le moteur de commande avec le compresseur commandé ; la fig. 2 est une coupe du compresseur suivant la ligne II-II de la fig. 1; et la fig. 3 représente une variante dans laquelle le moteur de com- mande est disposé à l'extérieur du dispositif de transmission.
Suivant la forme de réalisation représentée, un compresseur du type à "piston rotatif" est commandé par un moteur 1 par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission 4, 5,7, 8, 9, 10. Seules sont représentées les portions essentielles du compresseur, c'est-à-dire les deux parois de bout 14 et 17 et un cylindre métallique 20 à paroi mince, ces portions formant ensemble le compartiment 20' de la pompe. Ce compartiment contient un "pis- ton rotatif" qui constitue l'élément en mouvement du compresseur et compor- te un cylindre creux 18 à parois relativement épaisses ouvert aux extrémités, percé d'une fente radiale 19' de passage d'une palette 19 qui forme une cloi- son entre le côté de refoulement et le côté d'aspiration du compartiment 20' du compresseur.
Le piston rotatif est maintenu en contact avec la paroi du cylin- dre 20 par un aimant permanent? annulaire 15, aimanté dans le sens radial et comportant des pièces polaires 16 annulaires. Le trajet des lignes de force est représenté par le tracé en pointillé 15'. Des boulons 21 maintiennent as- semblés les différents éléments immobiles du compresseur. Pour simplifier, les éléments d'admission et de refoulement du compresseur ont été omis sur le dessin, étant donné que le compresseur ne fait pas partie de l'invention.
Le piston rotatif ou "rollator" 18 reçoit un mouvement de roule- ment en contact avec la paroi intérieure du cylindre creux 20 par un arbre flot- tant 7,9 articulé entre ses extrémités au moyen d'un élément de portée sphéri- que 8 qui se loge dans une crapaudine de portée complémentaire 12. Cette cra- paudine est formée par un prolongement tubulaire 11 ,de la paroi de bout 14 du compresseur et se trouve à l'extrémité libre de ce prolongement. L'élément sphérique 8 est maintenu en place dans la crapaudine 12 par un manchon de por- tée 13 introduit dans le prolongement tubulaire 11 par son extrémité du côté gauche -
Une clavette 9' fixe sur l'extrémité inférieure 9 de l'arbre un élément 10 en forme de bille logé dans le piston rotatif ainsi qu'on peut le voir.
L'arbre flottant peut recevoir un mouvement universel, c'est-à-dire qu'il peut osciller dans tous les sens, mais non se déplacer suivant son axe.
Pendant le mouvement de l'arbre 7,9 ses extrémités décrivent des circonférences et son axe la surface d'un double cône. Ce mouvement circulaire est obtenu par un dispositif de commande excentrique 4,5 dans un des éléments (4) est fixé sur l'arbre 2 du moteur 1 par un moyeu 3, tandis que son autre élément (5) est fixé sur l'extrémité libre de l'arbre 7 par un moyeu 6. L'élément 5 consiste dans la portion concentrique et l'élément 4 dans la portion excentrique entou- rant l'élément 5, de sorte que l'extrémité de l'arbre 7 décrit une circonféren- ce lorsque le moteur 1 fait tourner l'élément 4.
L'avantage du "piston rotatif consiste en ce que son dispositif de commande n'a pas besoin de tourner, pourvu que son élément de commande décrive une circonférence du rayon qu'on désire. Tel est justement le cas flottant décrit ci-dessus. Le mouvement circulaire de l'extrémité de l'arbre flottant 7, 9 por- tant l'élément 10 fait rouler le piston "rotatif" contre la paroi inférieure du cylindre 20. Etant donné que l'arbre flottant ne tourne pas, le problème de l'étanchéité de cet arbre est très simple à résoudre et le dessin représente une forme de réalisation d'une garniture élastique, étanche au passage des gaz, qui dans le cas considéré consiste dans un soufflet métallique 24 à paroi mince dont une extrémité est fixée d'une manière étanche sur la portion immo- bile du compresseur et l'autre sur l'arbre.
Il est évident que la garniture peut être disposée d'un côté ou de l'autre de l'élément sphérique, mais pour faciliter le montage, on la dispose de préférence, comme l'indique la fig. 1, c'est-à-dire en la réunissant à la portion commandée 7 de. l'arbre. A cet effet, le prolongement tubulaire 11 comporte un autre prolongement tubulaire 22 à
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l'extrémité libre duquel se trouve une pièce annulaire 23, fixée sur l'extrémi- té 24" du soufflet 24. L'extrémité intérieure 24' peut être fixée directement sur l'arbre 7 ou, comme l'indique la figure 7 ou, comme l'indique la figure, réunie à l'arbre par un manchon 25 à paroi mince dont l'extrémité extérieure est fixée sur l'arbre d'une façon étanche par une bague 26.
Pour rendre la durée utile de la garniture aussi longue que possible, il est important de la fixer sur l'arbre aussi près que possible de son point d'oscillation, c'est-à-dire de l'élément 8, de façon à rendre très.faible l'amplitude du mouvement du soufflet.
La garniture élastique, étanche au passage des gaz peut être cons- truite de diverses manières, par exemple sous forme de bouchon élastique, com- pressible, en caoutchouc ou matière analogue, qu'on introduit entre l'arbre 9 ou 7 et le prolongement tubulaire entourant l'arbre, c'est-à-dire le pro- longement respectif 22 ou 11. De même, le bouchon élastique est posé de pré- férence aussi près que possible de l'élément 8.
Une autre garniture élastique peut consister dans un diaphragme ondulé d'une façon concentrique, dont la périphérie extérieure est fixée sur le prolongement tubulaire 11, la périphérie de son ouverture centrale étant fixée d'une manière étanche sur l'élément sphérique 9 ou sur les portions 7 ou 9 de l'arbre, aussi près que possible de l'élément 8.
La fig. 3 représente une autre combinaison à adopter de préférence,. du dispositif de transmission et du moteur de commande dont l'armature 28 est disposée à rotation à l'extérieur des prolongements tubulaires 11, 22, avec interposition de manchons de portée 3' et 3". Le manchon 3' se prolonge de fa- çon à former l'élément 4 du dispositif excentrique 4,5. Le prolongement tubu- laire 22 comporte une bague fixe 27 (fig.3) qui empêche les deux manchons 3'- 3" de venir en contact l'un avec l'autre. Les autres éléments du dispositif de transmission semblables à ceux de la fig. 1 sont désignés par les mêmes chif- fres de référence.
L'induit 28 du moteur ainsi que son stator 30 sont formés comme d'habitude par des tôles de fer. L'enroulement de champ du stator est dési- gné par 31. Le moteur choisi dans cette forme de réalisation est un moteur à cage d'écureuil. Les barres de l'induit qui forment la cage sont désignées par 29.L'enveloppe extérieure du moteur est désignée par l'et se visse sur le disque 14 de l'extrémité du compresseur, ainsi qu'on peut le voir. Le mo- teur comporte aussi un manchon ou socle 32 fixé directement sur l'enveloppe l'.
Ainsi qu'il a déjà été dit, l'axe de l'arbre 7,9 décrit un double cône de sommet commun. Pour une excentricité donnée du dispositif excentrique 4,5 on peut régler l'angle au sommet des cônes en déplaçant l'élément comman- dé 5 de l'excentrique suivant l'axe de la portion 7 de l'arbre. A cet effet, le moyeu 6 de la roue excentrique 5 est fixé sur l'extrémité de la portion 7 de l'arbre par une clavette 7' qui permet son mouvement dans le sens de l' axe. Il est donc possible ainsi de rattraper l'usure entre l'élément 10 et le piston rotatif 18.
Ainsi qu'il ressort de la fig. 3, le moteur commande aussi un ventilateur 35 fixé sur une cuvette 33, enfilée sur l'extrémité de la portion de commande 4 du dispositif excentrique. Cette cuvette peut être maintenue en place par une vis 34 qui se visse dans l'extrémité de l'arbre 7. Elle est en tôle métallique mince et par suite est suffisamment élastique pour suivre sans difficulté le mouvement d'oscillation entre les deux éléments du dispo- sitif excentrique.