Compresseur à piston tournant. L'objet de l'invention est un compresseur à piston tournant du type comportant un corps de compresseur à cavité cylindrique, dans l'intérieur duquel un piston cylindrique se meut, en adoptant une position excentrée par rapport à la cavité précitée, tandis qu'au moins une palette coulisse dans une mortaise radiale du corps, tout en restant en contact permanent avec le piston.
Le compresseur selon l'invention est ca ractérisé en ce que le piston est entraîné par des moyens solidaires angulairement de l'ar bre, mais mobiles dans un plan diamétral par rapport à lui, permettant un mouvement du piston vers la paroi de la cavité, jusqu'à en trer en contact avec elle.
Le dessin annexé représente quelques formes d'exécution d'un compresseur rotatif selon l'invention, données à titre d'exemples.
Les fig. 1 à 3 sont des coupes transver sales montrant diverses positions des organes intérieurs d'un compresseur selon une pre mière forme d'exécution.
La fig. 4 est une coupe semblable relative à un compresseur selon une seconde forme d'exécution, dont la fig. 5 montre en vue un organe particulier, la fig. 6 correspondant à la coupe VI-VI de la fig. 4.
Les fig. 7 .et 8 sont deux coupes transver sales d'un compresseur selon une troisième forme d'exécution, dont la fig. 9 représente la coupe IX-IX de la fig. 8.
Le compresseur représenté aux fig. 1 à 3 se compose d'un corps de compresseur 1 à ca vité cylindrique et dans l'intérieur duquel un piston cylindrique 2 tourne, entraîné par l'ar bre central 3 traversé diamétralement par une clavette 4, dont les extrémités sont engagées dans une bague 5.
La palette radiale se trouve en 6 et peut coulisser radialement dans la mortaise 7 du corps du compresseur, cette palette étant articulée en 8 au piston cylin drique avec lequel elle reste, de ce fait, en contact permanent; ainsi, le point d'une coupe transversale quelconque dudit piston qui coïncide avec le centre 8a de l'articulation 8 est astreint à ne se mouvoir que dans une di rection radiale en égard à l'arbre central 3. La clavette 4, qui attaque la bague 5 se lon un de ses diamètres, peut coulisser dans l'ouverture par laquelle elle traverse diamé tralement l'arbre central 3.
Un ressort de compression 4a est disposé autour de la cla vette 4, vers l'une de ses extrémités entre l'arbre 3 et la. bague 5, où il se trouve com primé. Ce ressort sollicite donc constamment la bague 5 à occuper une position excentrée déterminée par le contact du piston avec la paroi intérieure du cylindre (fig. 1 à 3).
Des deux côtés de la palette 6 se trou vent des ouvertures 9, 10 mettant l'intérieur du compresseur en communication avec l'exté rieur et servant, selon le sens de rotation de l'arbre central 3, l'une d'ouverture d'aspira tion et l'autre d'ouverture de refoulement Voici maintenant comment fonctionne le compresseur décrit: La force centrifuge due à la rotation de l'arbre central 3 exerce sur la bague 5 une action s'ajoutant à la force du ressort 4a pour appliquer le piston 2 contre la cavité cylin drique du corps du compresseur.
Les fig. 2 et 3 montrent. la clavette 4, la bague 5 et le piston 2 après une rotation de l'arbre 3 d'un quart et de trois quarts de tour dans le sens de la flèche 11.
On voit que le piston 2 prend tangentielle ment appui successivement contre toutes les génératrices de l'intérieur de la cavité susdite et cela dans un ordre correspondant au sens de rotation 11. Ainsi, dans urne position à peu près symétriquement inversée de celle de la fig. 2, les organes intérieurs du compres seur occuperont la position représentée à la fig. 3.
Il est clair qu'au cours de ce mouvement, le piston 2, la palette 6 et l'intérieur de la cavité cylindrique du corps du compresseur délimiteront deux chambres, dont l'une 12 ira en augmentant de volume, tandis que l'autre 13 ira, en diminuant de volume. L'ouverture 9 sera donc le côté d'aspiration du compres seur, par lequel la chambre 12 grandissante se remplira du fluide à pomper, et l'ouverture 10 sera l'ouverture de refoulement par la- quelle du fluide se trouvant. dans la chambre 13 par suite d'un cycle précédent sera expulsé vers l'extérieur.
L'étanchéité du joint obtenue entre le pis ton et le corps du compresseur dépend natu rellement de la pression avec laquelle ledit piston appuie contre l'intérieur de ce corps, pression qui dépend à son tour en première ligne de l'action centrifuge exercée sur le pis ton, donc de la vitesse de l'arbre central 3.
Si, pour une raison quelconque, la pres sion du fluide pompé devenait. excessive ou si, dans le cas d'un liquide, un coup de bé lier ou une action brutale analogue devait se produire, on voit qu'un retour en arrière du fluide pompé serait possible, car, sous la pres sion de ce dernier, le piston 2 peut se décoller momentanément. de la paroi intérieure de la cavité du corps du compresseur, obligeant la bague 5 à suivre ce mouvement. et la clavette 4 à coulisser dans l'ouverture diamétrale de l'arbre central 3.
C'est donc de l'équilibre ou du déséquilibre positif ou négatif entre l'ac tion centrifuge et la force du ressort, d'une part, et la pression du fluide pompé, d'autre part, que dépend le rendement du compres- seur qui, de ce fait, est extrêmement souple et ne nécessite l'adjonction d'aucun organe de sécurité destiné à parer à des surpressions.
De plus, on remarquera qu'à l'endroit où la bague 5 est au maximum de rapprochement de l'arbre 3, il existe, entre cette bague et cet arbre, un jeu suffisant pour compenser l'u sure due au frottement entre la paroi du pis ton et celle de la cavité cylindrique. Ainsi, l'usure est automatiquement compensée; l'é tanchéité du compresseur est donc rendue in dépendante de l'usure, ce qui est un avantage considérable.
La forme d'exécution selon les fig. 4 à 6 représente un autre mode de distribution du fluide pompé qui pénètre dans le compres seur par l'ouverture d'aspiration 9 et s'en échappe cette fois-ci par une ouverture d'é chappement 14 d'un disque 15 faisant corps avec l'arbre central 3. Au fur et à mesure de la diminution du volume de la chambre 13, le fluide sort de cette chambre par une ouver- Cure 16 traversant la paroi du piston 2 et si tuée au voisinage immédiat du point d'articu lation de ce dernier avec la palette 6. De là, comme on va le voir, le fluide peut passer dans une chambre de transfert 22 formée par l'espace compris entre la bague 5 et l'arbre 3.
Il est prévu à cet effet des logements 17 pra tiqués sur la surface extérieure de la bague 5 et des ouvertures 18 traversant la paroi de cette dernière. La fig. 5 montre en vue la ba gue 5 avec les logements 17 et les ouver tures 18.
Pendant une fraction de chaque tour de l'arbre 3, les logements 17 et l'ouverture 16 sont en coïncidence, ce qui permet le passage progressif du fluide comprimé, de la chambre 13 à la chambre de transfert, au fur et à me sure de la diminution du volume de la pre mière de ces chambres.
Cette disposition permet à la bague 5 d'agir comme tiroir à l'intérieur du piston 2, les logements 17 s'étendant sur un arc que l'on fera correspondre avec l'ouverture 16 pendant la période voulue. L'ouverture 14 du disque 15 est disposée de façon à ne coïncider avec l'embouchure du canal de refoulement 19 qu'après que les logements 17 et l'ouver ture 16 ont cessé de coïncider: ainsi, le dis que 15 constitue un obturateur s'opposant à tout retour du fluide pompé ayant déjà quitté le compresseur.
La fig. 6 qui indique comment le corps 1 du compresseur et les organes qu'il renferme sont serrés entre deux flasques 20 et 21, montre également qu'en faisant échapper le fluide pompé comme décrit, par l'intermé diaire de la chambre de transfert 22, on sup prime les risques de vide pour défaut d'étan chéité qui pourraient se produire dans le cas de la première forme d'exécution entre la chambre 13 où règne une surpression et l'es pace compris entre l'arbre et la bague et où ne règne alors aucune pression, contrairement à ce qui est le cas dans la deuxième forme d'exécution.
Le compresseur selon fig. 4 à 6 est muni du même dispositif de rattrapage automatique du jeu que celui selon les fig. 1 à 3, Dans le cas de la fig. 4, la palette 6 et la mortaise 7 constituent une pompe de grais sage. La palette 6 joue en effet le rôle de piston aspirant l'huile dans la mortaise 7 par un conduit 23 pourvu d'une soupape non re présentée. L'huile ainsi aspirée est refoulée dans un conduit 24 muni également d'une soupape non représentée. Ce conduit 24 amè nera l'huile aux différentes parties à lubri fier: palier, cylindre excentrique, etc. Un pe tit canal 25 est prévu longitudinalement dans la palette 6 pour permettre le graissage de l'articulation 8.
Le compresseur suivant les fig. 7 à 9 se distingue des formes d'exécution précédentes par le fait que le piston 2 et l'anneau 5, ser vant à son entraînement, sont constamment sollicités par un ressort 26 à venir occuper la position concentrique représentée sur la fig. 7. Le mouvement de l'arbre 3 est trans mis à ,l'anneau 5 par une clavette diamétrale 27, traversant librement cet arbre et dont les extrémités sont engagées dans l'anneau. Ce dernier porte également un pivot 28 autour duquel peut tourner une pièce 29 ayant la forme générale d'un V.
L'une des branches 30 de cette pièce ap puie constamment sur la périphérie de l'ar bre 3. L'autre branche 31 est pourvue à son extrémité libre d'une masselotte 32.
Un ressort 26 est disposé autour de la cla vette 27 de l'autre côté de l'arbre 3 par rap port au pivot 28. Ce ressort prend appui, d'une part, sur l'arbre et, d'antre part, sur l'anneau 5 en sollicitant constamment celui- ci vers le bas dans le cas, de la fig. 7. Une butée réglable 33 est prévue à l'intérieur de l'anneau 5. Elle est disposée de manière que le bras 30 soit en contact avec elle au mo: ment où l'anneau 5 est concentrique à l'ar bre 3.
Le fonctionnement du compresseur selon les fig. 7 à 9 est le suivant: Supposons qu'on parte de la position de repos représentée sur la fig. 7. Du fait de la liaison existant entre l'anneau 5 et l'arbre 3 par l'intermédiaire de la clavette 27, 1e seul mouvement permis à cet anneau par rapport à l'arbre est une translation parallèle à la ligne médiane de cette clavette.
La masselotte 32 a pour effet que le centre de gravité de l'ensemble formé par l'anneau 5 et la pièce 29 est excentrée par rapport à l'arbre lorsque les organes occupent la position indiquée sur la fig. 7. Sous l'ac tion de la force centrifuge, la masselotte 32 tend à s'écarter de l'axe de rotation. Toute fois, en raison du contact existant entre le bras 30 et l'arbre 3, l'ensemble formé par la pièce 29 et l'anneau 5 tend à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre autour de ce point de contact qui joue alors le rôle de centre instantané de rotation.
Du fait de la liaison indiquée plus haut, le pivot 28 se dé place sur une ligne parallèle à la ligne mé diane de la clavette en s'éloignant de l'arbre 3. Ce mouvement continue jusqu'au moment où le piston 2 vient en contact avec la paroi intérieure de la cavité cylindrique du corps du compresseur (fig. 8). Ce déplacement du pivot 28 est donc accompagné d'une transla tion de l'anneau 5 parallèlement à la ligne médiane de la. clavette, ce qui a pour résultat de comprimer le ressort 26.
Lorsque la. vitesse diminue, la tension du ressort sollicite l'anneau 5 à revenir en po sition initiale, c'est-à-dire fait tourner la pièce 29 jusqu'au moment on son bras 30 ren contre la butée 33.
Cette dernière forme d'exécution présente l'avantage de 'permettre le démarrage à vide du compresseur avec augmentation progres sive de la charge. Dans le cas des fig. 7 à 9, il pourrait être prévu des moyens pour régler à volonté de l'extérieur du compresseur l'ex centricité de l'anneau 5. Ces moyens pour raient consister, par exemple, en une pièce pourvue d'un plan incliné disposé à l'inté rieur de l'arbre 3, agissant sur la clavette 27, et déplaçable par l'intermédiaire d'une tige qui serait disposée à l'intérieur d'un évide ment longitudinal de l'arbre 3.
Dans ce cas, on prévoirait un ressort assez fort pour trans mettre la poussée d'un organe de commande extérieur à ladite tige, mais capable de céder en cas de surpression au refoulement.
Il est évident que l'on pourrait réaliser un compresseur formé de plusieurs éléments analogues à ceux représentés sur les fig. 1 à 6. Ces différents éléments seraient entraînés par un arbre commun par rapport auquel leur clavette 4 serait décalée d'un élément à l'au tre. Dans ce cas, on pourrait prévoir que les éléments voisins auraient des chambres de compression de différentes grandeurs et rece vant successivement le fluide, de façon à for mer un compresseur à plusieurs étages.
Au lieu que la clavette 4 traverse libre ment l'arbre 3, comme dans les exemples re présentés, ce qui permet, d'une part, le rattra page automatique de l'usure et, d'autre part, que le piston cède en cas de surpression au refoulement, on pourrait prévoir, notamment pour des compresseurs de puissance relative ment faible, la disposition suivante: la cla vette 4 serait pourvue d'un filetage sur le quel se visseraient un ou plusieurs écrous de blocage permettant de régler à volonté l'ex centricité de l'anneau 5.
Dans ce cas, le pis ton ne pourrait naturellement plus céder en cas de surpression et le rattrapage du jeu dû à' l'usure se ferait en changeant le réglage de l'excentricité.