<Desc/Clms Page number 1>
ACCOUPLEMENT HERMETIQUE.
Pour remédier à l'inconvénient important résultant de la difficul- té de réaliser d'une façon satisfaisante les garnitures étanches des compres- seurs de faible puissance, certains constructeurs se sont orientés vers la réalisation de dispositifs connus sous le nom de " systèmes de bloc hermé- tique ", dans lesquels le moteur et le compresseur sont enfermés dans une même enceinte close. Cette nouvelle techniqueen supprimant toute communi- cation entre l'arbre du compresseur et l'atmosphère, élimine les fuites toujours possibles entre les surfaces frottantes de la garniture rotative assurant l'é- tanchéité à la sortie de l'arbre ou en tout autre point.
Elle permet égale- ment, en offrant la possibilité d'augmenter la vitesse angulaire de l'arbre du compresseurde supprimer la courroie dans la transmission du mouvement du moteur audit compresseur et de faire tourner celui-ci à la même vitesse que le moteur.
Ces avantages du groupe " hermétique " sont cependant compensés par le grave inconvénient suivant : a) en cas de panne de l'un ou 1-'autre des mécanismes,moteur ou compresseur, enfermés dans-l'enceinte close, il est nécessaire de démonter ladite enceinte, généralement soudée, pour y accéder et pouvoir réparer. Cet inconvénient montre à quel'point'le "bloc hermétique Il est une .erreur au point de vue mécanique. b) certains gaz, parmi lesquels se trouve le chlorure de méthyle, attaquent, au bout d'un certain temps, l'isolant des fils du moteur. Il est donc nécessaire d'utiliser un gaz qui soit sans influence sur les divers or- ganes placés à l'intérieur de l'enceinte close. Le gaz connu sous la marque de fabrique "FREON " a été généralement adopte.
Cette sujétion est un incon- vénient grave. c) il est impossible de ventiler le moteur ce qui limite le constructeur à des unités de faible puissance, 1/8 de cheval dans la pres- que totalité des cas.
<Desc/Clms Page number 2>
d) le rotor du moteur attaque directement le compresseur, ce qui donne un démarrage brutal avec un couple de démarrage élevé, et par suite, une forte intensité de courant dans les enroulements (15 à 16 ampères pour un mo- teur de 1/8 de cheval).
Cet inconvénient se joint aux précédents pour inter- dire la réalisation de groupes d'une assez grande puissance : 1/2 ou 1 che- val par exemple
Tous ces inconvénients ont rendu la clientèle très hésitante de- vant l'adoption du dispositif et les constructeurs du bloc hermétique ont dû généralement consentir une garantie de plusieurs années.. Aussi les plus minu- tieuses précautions sont-elles obligatoires dans la construction des divers organes et de l'enveloppe qui les emprisonne pour tenir compte de ce que l'en semble est destiné à fonctionner pendant longtemps sans le moindre incident.
Aussi très peu de firmes ont-elles réussi à réaliser effective- ment et à lancer sur le marché le "bloc hermétique ".
La présente invention a pour objet un dispositif d'accouplement entre le moteur et le compresseur dans les groupes frigorifiques de faible et moyenne puissance, présentant lès= avantages de la technique "hermétique" sans en offrir les inconvénients.
Plus généralement, le dispositif, objet de l'invention, est un accouplement entre un organe moteur et un organe entraîné, permettant d'obte- nir avec sécurité et d'une façon peu coûteuse, l'étanchéité de l'enceinte de l'un. de ces deux organes.
Le dispositif, objet de l'invention, ci-après dénommé " accon- plement hermétique " est caractérisé en ce qu'il se compose de deux anneaux rotatifs co-axiaux, montés respectivement sur l'arbre moteur et sur l'arbre entraîné, l'un et l'autre portant des aimants, ces deux anneaux étant à pro- ximité immédiate mais non en contact l'un de l'autre et séparés par une cloi- son non magnétique reliée de fagon étanche à l'enceinte que l'on désire ren- dre hermétique.
Conformément à une disposition propre de l'invention, une partie des aimants peut être remplacée par des pièces magnétiques, par exemple une partie ou la totalité des aimants de l'un des anneaux peut être remplacée par des pièces magnétiques. L'essentiel est qu'il reste des aimants sur l'un des anneaux au moins et que l'autre anneau soit muni d'éléments magnétiques cor- respondants sur lesquels s'exercera l'attraction des aimants : ces éléments pourront être des pièces magnétiques ou des aimants.
En outre,les nombres des aimants 'ou pièces magnétiques de l'un et de l'autre anneaux peuvent être différents.
En effet, dans le cas d'anneaux portant chacun un même nombre d'ai- mants, le maximum d'efforts est transmis lorsque la vitesse angulaire est la même pour le moteur et le compresseur.
Si, au moment du démarrage, il se produit un glissement, un effet de répulsion en résulte, chaque fois que les poles de même signe se trou- vent en face l'un de l'autre. De ce fait, le temps du démarrage est plus ou moins augmenté suivant l'inertie de l'élément commandé, le compresseur par exemple; ceci peut conduire à adopter des nombres différents d'éléments magné- tiques pour l'un et pour l'autre anneau.
De plus,, pour abréger la durée éventuelle du glissement, on peut, conformément à une autre disposition de l'invention , non seulement utiliser des aimants-ou électro-aimants les plus puissants possibles, mais encore re- porter la totalité ou une partie des aimants sur l'un des anneaux, par exem- ple l'anneau moteur, les aimants enlevés sur l'autre anneau étant remplacés par des pièces semblables en acier magnétique.
Dans ce cas, on aura, en outre, vantage à augmenter le poids de ces dernières, dans toute la mesure du possi- ble, par exemple en augnentant leurs dimensions,à la condition toutefois de conserver pour les chevilles le même entr'axe que celui des chevilles ai- mantées, et pour les barreaux, la même longueur que celle des barreaux aiman- tés. De plus, l'inertie des éléments mobiles de l'organe commandé, c'est-à- dire la compresseur, sera réduite au minimum par une diminution de poids des
<Desc/Clms Page number 3>
pièces sur lesquelles sont fixés les aimants ou pièces magnétiques.
Avec ce dispositif, la période éventuelle de glissement est ré- duite au minimum et il est possible de transmettre une puissance comprise entre 1/10 et 1/12 de cheval qui, suffisante pour les appareils ménagers de 120-150 litres, aura l'avantage d'une très faible dépense de courant.
Dans le cas de l'accouplement d'un moteur et d'un compresseur, la cloison non magnétique formera une partie de l'enceinte étanche du com- presseur.
Les anneaux rotatifs co-axiaux pourront être de diamètre égal; les aimants ou pièces magnétiques étant disposés sur les anneaux selon des cercles de diamètre moyen égaux et dans ce cas les anneaux sont placés face à face.
Les anneaux peuvent également être disposés l'un des l'autre, les aimants étant placés respectivement à la périphérie de l'anneau inter- ne et à l'intérieur de l'anneau externe de façon à se faire face et à se trouver dans un ou plusieurs plans moyens perpendiculaires àl'axe commun.
Les aimants ou pièces magnétiques sont, de préférence, des piè- ces telles que chevilles ou barreaux, enchâssées dans les anneaux.
Une disposition avantageuse consiste à disposer les aimants par paires Nord et Sud en les reliant à leur base par une lame d'acier magnéti- que. On peut même réunir tous les aimants à leur base par un cercle magnéti- que commun
Les éléments magnétiques peuvent également être des électro-ai- mantso
La cloison séparant les anneaux peut être en métal mais, dans ce cas, sera en métal amagnétique, par exemple en acier inoxydable amagnétique, bronze, cuivre, aluminium, laiton, etc... Elle sera aussi mince que possi- ble, par exemple de l'ordre de .0,5 mm. environ.
Chacun des anneaux peut constituer une partie inté.grante du vo- lant de l'organe correspondant (moteur et/ou compresseur dans le cas d'un groupe frigorifique).
L'épaisseur de la cloison non magnétique et les jeux nécessaires à la rotation libre des anneaux, constituent un entrefer qui peut être, con- formément à l'invention, réduit jusqu'à 1 mmo ou 0,8 mm. environ;
Les caractéristiques ci-dessus et certaines autres seront décri- tes ci-après en détail avec référence au dessin:annexé sur lequel :
La figure 1 représente en vue latérale avec coupe axiale partiel- le, un dispositif d'accouplement.
Les figures 2 et 3, le plateau solidaire de l'àrbre compresseur respectivement en plan et en coupe axiale.
La figure 4, une variante de ce dispositif d'accouplement analo- gue à la figure 1.
La figure 5 est une vue latérale avec coupe axiale partielle d'une variante selon laquelle le compresseur est du type rotatif.
La figure 6 est une vue en bout du compresseur de la figure 5, la pièce 8a étant enlevée,
Les figures 7 et 8 sont des vues respectivement en plan et coupe axiale du plateau à aimants du compresseur rotatif de la figure 5.
Les figures 9 et 10 sont des vues respectivement en plan et coupe axiale du plateau à aimants du compresseur rotatif de la figure 5.
En se reportant aux figures 1 à 3, on voit que l'arbre réunissant le moteur A au compresseur C est sectionné en deux parties, la partie corres- pondant au moteur A se terminant par un plateau 2, celle correspondant au com- presseur C se terminant par un plateau 3. Les plateaux 2 et 3 sont l'un en :
<Desc/Clms Page number 4>
face de l'autre.
Les plateaux 2 et 3 comportent des anneaux périphériques garnis d'aimants Nord et Sud reliés à leur base par une barrette en métal magnétique 1Q.
Une tôle 7 d'acier inoxydable " amagnétique Il est située entre les plateaux 2 et 3, et est reliée de façon étanche par 1-'intermédiaire de la pièce 4, à l'enceinte hermétique du compresseur d'où sort l'arbre et son pla- teau d'entraînement 3.
La pièce 4 est fixée, d'une part, contre le compresseur et d'au- ¯ tre part, à la tôle 7 par tous moyens étanches appropriés.
Ainsi 1-'accouplement, selon l'invention, se compose des deux anneaux rotatifs co-axiaux munis d'aimants 1, ces deux anneaux montés sur les plateaux 3 et 2 portés par l'arbre moteur et l'arbre entraîné, à proxi- mité immédiate mais non en contact l'un de l'autre et séparés par la cloi- son 7 non magnétique reliée de façon étanche par le carter 4 à l'enceinte du compresseur C.
La disposition des aimants I garnissant les plateaux 2 et 3 est visible sur les figures 2 et 3.
Des butées à billes non figurées, ou dispositifs analogues, sont interposées aux joints les plus convenables, en vue de maintenir un faible écart entre les aimants 1 et la tôle 7, tout en évitant leur frottement sur cette tôle.
L'intervalle entre les aimants 1 peut ainsi être réduit jusqu'à 0,8 mm à 1 mm. environ.
La figure 4 .représente une variante du dispositif d'accouplement suivant l'invention dans laquelle les plateaux d'entraînement 2 et 3 s'en- castrent à l'intérieur l'un de l'autre;
La tôle 7 qui les sépare est cylindrique dans sa partie située en- tre les aimants.
Cette disposition supprime les butées en même temps qu'elle aug- mente, à diamètre égal, le chemin parcouru par les aimants.
L'épaisseur de la tôle 7 est fonction de la différence maxima entre la pression dans le carter du compresseur et celle de l'atmosphère, donc dela nature du frigorigène utilisé. Pour éviter toute déformation, cette tôle 7 peut, en outre, être raidie dans sa partie centrale, comme il est indiqué sur les figures 1 et 4.
Le dispositif représenté aux figures 5 à 10 est une variante dans laquelle le compresseur C est du type rotatif. L'accouplement est du type représenté figure 4. Les éléments correspondants portent les mêmes chiffres de référence.
La seule différence est que, dans le cas des figures 5 à 10, Il'anneau du moteur porte 8 barreaux aimantés, tandis que l'anneau du com- presseur porte 4 barreaux aimantés la et 4 barreaux simplement magnétiques 1b, dont la longueur est la même que celle des barreaux la, mais dont la largeur et l'épaisseur sont augmentées pour augmenter leur poids.
Selon une variante de l'invention, tous les barreaux de l'un des anneaux pourraient être non pas des aimants, mais des pièces magnétiques.
Cette disposition est importante pour remédier aux inconvénients dûs au fait que, pendant la période de démarrage, il se produit un glisse- ment relatif des anneaux en regard et que, par suite, quand les aimants de même signe (Nord ou Sud) se présentent face à face, il se produit un effet de répulsion qui vient ralentir l'effort d'entraînement.
A titre d'exemple, si l'on dispose sur un anneau 6 paires d'ai- mants Nord etSud,reliés par paires à leur base et six autres paires sembla- bles, montées sur le plateau qui lui fait face, le glissement se produit lors-
<Desc/Clms Page number 5>
qu'un poids de 2 kilogs est placé sur un rayon de 340 mm. Mais, à cause de la répulsion, l'entrainement à la même vitesse est assez long à se produire.
Par contre, dans les mêmes conditions d'essai, en disposant sur le même anneau 8 paires d'aimants et 8 pièces magnétiques puis sur l'autre anneau 4 paires d'aimants et 16 pièces magnétiques, le poids porté sur le même diamètre n'est plus que de 1 kilog, mais l'entraînement est plus rapide.
Ainsi on réduira au minimum la période du glissement, en expo- sant exclusivement de.s pièces magnétiques aux aimants, et on règlera à vo- lonté la durée de cette période,en faisant varier sur chacun des anneaux, le nombre respectif des aimants et des pièces magnétiques qui leur sont opposées.
Les aimants 1 ou la peuvent en outre, conformément à l'invention, être reliés à leur base par un cercle magnétique commun. Ce cercle est sché- matiquement représenté par le pointillé 10a sur les figures 7 et 9 : cette disposition augmente le pouvoir d'attraction des aimants.
Comme représenté sur les figures 7 à 10, les aimants et les piè- ces magnétiques peuvent être protubérants par rapport à la surface de l'an- neau qui les porte. Les figures 7 et 8 montrent ainsi des aimants 1 fai- sant saillie à l'intérieur de l'anneau 2a.
Les figures 9 et 10 montrent des aimants la et des pièces magné- tiques 1b, faisant saillie sur la périphérie de l'anneau 3a.
Avec le dispositif selon l'invention, du fait notamment de la possibilité de glissement au démarrage et de la souplesse de l'accouple- ment, l'effort en marche normale est réduit au minimum et le démarrage n'im- pose pas de surpuissance importante : il est donc possible d'utiliser la puissance du moteur dans des conditions bien plus avantageuses.
Les avantages de l'invention ont été décrits et résultent de ce qui précède, outre la facilité de visite et de réparation en cas de panne du moteur ou du compresseur et la possibilité de ventiler convenablement le moteur, nous rappellerons la souplesse de l'accouplement et la possibilité de réaliser des groupes de puissance supérieure à celle que permet le système dit "bloc hermétique" ou "groupe hermétique".
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux exemples spé- cifiquement décrits, mais peut être réalisée sous des formes très diverses.
REVENDICATIONS.
1.- Accouplement composé de deux anneaux rotatifs co-axiaux, mon- tés respectivement sur l'arbre moteur et sur l'arbre entraînée l'un et l'au- tre portant des éléments magnétiques qui sont, au moins pour partie, des ai- mants, les autres étant des pièces en acier magnétique, ces deux anneaux étant à proximité immédiate mais non en contact l'un de l'autre, et séparés par une cloison ;non magnétique reliée de façon étanche à l'enceinte que l'on désire rendre hermétique.
2.- Accouplement hermétique entre un organe moteur et un compres- seur composé de deux anneaux rotatifs co-axiaux , montés respectivement sur l'arbre du moteur et sur l'arbre du compresseur, l'un et l'autre portant des éléments magnétiques qui sont, au moins pour partie, des aimants, les au- tres étant des pièces en acier magnétique, ces deux anneaux étant à proximité immédiate mais non en contact l'un de l'autre, et séparés par une cloison non magnétique formant une partie de l'enceinte étanche du compresseur.
3. - Accouplement selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, dans lequel tous les aimants sont placés sur le même anneau.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.