FR2538464A1 - Machine du type a spirale - Google Patents

Abstract

L'invention concerne des machines du type à spirale, plus particulièrement pour la compression de fluides gazeux. Au lieu d'utiliser le joint de Oldham classique dans ce type de machine, l'invention fait appel à un dispositif 126 de commande très simple de la rotation de la spirale 52 en orbite par rapport à la spirale fixe 50, qui n'élimine pas la rotation relative, mais la limite simplement à une valeur relativement petite, en combinaison avec des techniques permettant de modifier facilement le contour des enroulements en spirale pour tenir compte de cette rotation relative limitée. Application aux compresseurs, pompes, etc. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

1. La présente invention concerne un appareil de

déplacement de fluide et,plus particulièrement, une ma-

chine perfectionnée du type en spirale qui est spéciale-

ment adaptée à la compression des fluides gazeux, ainsi qu'un procédé de fabrication de cet appareil. Il existe dans l'art une catégorie de machines

appelée appareil à "spirale" pour le déplacement de di-

vers types de fluides Un tel appareil peut être un expan-

seur, un moteur à déplacement,unepompe, un compresseur, etc et la plupart des caractéristiques de la présente invention s'appliquent à toutes ces machines Cependant,

à des fins d'illustration, les modes de réalisation dé-

crits concerneront un compresseur de fluide gazeux.

D'une manière générale, un appareil à spirale comprend deux enroulements en spirale de configuration similaire, montés chacun sur une plaque extrême séparée de manière à définir un élément en spirale, Les deux éléments en spirale sont assemblés ensemble, avec l'un des enroulements déplacé en rotation de 180 par rapport à l'autre L'appareil fonctionne en mettant sur orbite 2. l'un des éléments en spitrale spipi Eae d'çrbite")

par rapport à l'autre élément ("spirale fixe") de maniè-

re à créer des contacts par ligne mobile entre les flancs des enroulements respecties définissant des poches de fluide isolées en forme de croissant, Les spirales ont généralement la forme de développantes de cercle, et idéalement il n'y a aucune rotation relative entre les éléments en spirale pendant le fonctionnement, c'est-à

dire que le mouvement est purement une translation cur-

viligne (c'est-à-dire qu'il n'y a aucune rotation

d'une ligne dans le corps) Les poches de fluide achemi-

nent le fluide à traiter d'une première zone de l'appa.

reil en spirale o est prévue une entrée de fluide jusqu'à une seconde zone de l'appareil ot est prévue une sortie de fluide Le volume d'une poche étanche varie pendant son déplacement de la première zone à la seconde zone A tout instant, il y aura au moins une paire de poches étanches, et lorsqu'il y a plusieurs paires de poches étanches à un

moment quelconque, chaque paire aura un volume diffé-

rent Dans un compresseur, la seconde zone se trouve à une pression supérieure à celle de la première zone et est physiquement située au centre de l'appareil, la première

zone étant placée à la périphérie extérieure de l'appareil.

Deux types de contact définissent les poches de fluide formées entre les éléments en spirale: les contacts en ligne tangentielle s'étendant axialement entre les

faces en spirale des enroulements causés par des forces ra-

diales ("étanchéité du flanc"), et contacts en surface causés par les forces axiales entre les surfaces latérales en plan (les "extrémités") de chaque enroulement et de la plaque extrême opposée ("étanchéité d'extrémité") Pour que le rendement soit élevé, une bonne étanchéité doit être

obtenue pour les deux types de contact; cependant, la présen-

te invention concerne surtout l'étanchéité des flancs.

Dans un compresseur classique en spirale (c'est-à-dire un 3 '

compresseur dans leequel les enroulements sont des dévelop-

pantes de cercle), une bonne étanciété des flancs impose qu'il n'y ait aucune rotation relative entre les spirales, Des dispositifs en spirale sont généralement décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n Q 801 182 Parmiles autres brevets ultérieurs qui décrivent

des compresseurs et pompes en spirale figurent les bre-

vets des Etats-Unîs d'Amérique n 1 376 291, n 2 475 247; n 2 494 100,n O 2 8 Q 9 779, n 2 841 089, n Q 3 560 119, n 3 600 114, n 3 802 809, n 3 817 644, ne 3 884 599,

n 4 141 677, N O 4 300 875, n 4 304 535 et n 4 357 132.

Le concept d'un appareil du type à spirale est

connu depuis longtemps et présente des avantages notables.

Par exemple, les machines en spirale ont un rendement isentropique et volumétrique élevé, et par conséquent sont

relativement petites et légères pour une capacité donnée.

Elles sont plus silencieuses et moins sujettes à vibration que de nombreux compresseurs car elles n'utilisent pas de grandes pièces animées d'un mouvement de va-et-vient (par exemple pistons, biellettes, etc), et comme tout le

fluide circule dans une direction avec une compression si-

multanée dans une pluralité de poches opposées, il y a moins de vibrations créées par pression, De telles machines

ont également tendance à être hautement fiables et dura-

bles à cause du nombre relativement petit de pièces mobi-

les, de la vitesse relativement faible de mouvement entre les spirales et de l'absence inhérente de contamination par le fluide, Cependant, malgré celai on pense que la

raison pour laquelle les machines en spirale de l'art anté-

rieur n'ont pas connues jusqu"ici unemploi très large est

due à la difficulté de fabrication de telles machines, ain-

si qu'aux problèmes inhérents d'étanchéité et qu'à une usure inhabituelle.

L'un des domaines les plus difficilesde concep-

tion d'une machine en spirale concerne la technique emplo-

4 e yée pour éviter un mouvement angulaire relatif entre les spirales pendant leur déplacement en orbite l'une

par rapport à l'autre L'une des solutions les plus cou-

rantes réside dans l'utilisation d'un joint de Qldham entre la spirale en orbite et une partie fixe de l'appa reil Un joint de Oldham comprend typiquement une bague

Oldham et deux jeux de clavettes ou blocs coulissants.

La bague Oldham comporte sur un c 8 té des rainures qui sont perpendiculaires à des rainures similaires pratiquées dans l'autre côté, Un jeu de clavettes est relié à une surface de la spirale en orbite et est disposé dans les rainures d'un côté de la bague Oldham, alors que l'autre jeu de clavettes est fixé soit à la spirale fixe, soit au carter de la machine et est disposé dans les rainures de l'autre côté de la bague Oldham, La bague Oldham est

animée d'un mouvement de va-et'vient parallèle aux rainu-

res contenant le jeu de clavettes fixé à la spirale fi-

xe ou carter Le joint de Oldham agit ainsi comme moyen

de commande (c'est-à-dire permettant d'éviter) de la ro-

tation angulaire de la spirale en orbite par rapport à

la spirale fixe, concept dont on pense qu'il est essen-

tiel à un fonctionnement réussi d'un appareil à spirale classique Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n

4 121 438 décrit une machine ayant cette construction.

Malheureusement, un appareil à spirale utilisant un joint de Oldham présente plusieurs inconvénients quant l'assemblage, au fonctionnement, et à l'entretien, dusavant tout au grand norbre de pièces constituant le joint Ce grand nombre de pièces augmente les cots de

matières, de fabrication, et de montage O Les blocs cou-

lissants ou les clavettes d'un joint de Oldham constituent tous également des éléments coulissant L l'intérieur des rainures de la bague Oldham, ce qui présente des problèmes de lubrification et d'usure, La bague animée d'un mouvement de va-et-vient est également impossible à équilibrer par inhérence

Zl existe d'autres disposptifs connus pour com-

mander la rotation relative des spirales, tels que l'util lisation de commandes multiples f$aint tourner deux spî:& raleg autour de centres différents, et concepts analo

gues; cependant, à cause de 'leur complexité, ces disposi-

tifs présentent aussi beaucoup des caractéristiques ind&' sirables du joint de Old Sam, La présente invention résoud le problème dans un

1 Q sens différent Le concept de base de la présente inven-

tion réside dans l'utilisat Uon d'un dispositif très simple de commande de la rotation d'une spirale en orbites, qui

n'élimine pas la rotation relative, mais la commande sim-

plement suivant une amplitude relativement petite, en combinaison avec des techniques permettant de modifier facilement le contour des enroulements en spirale pour tenir compte de la rotation relative limitée des spirales

se produisant, dans le but de maintenir un contact d'étan-

chéité des flancs entre enroulements, Trois versions dif-

férentes du dispositif de commande de rotation sont décri-

tes, chacune étant une simple tringlerte reliée de maniè-

re active entre la spirale en orbite et une partie fixe du compresseur Deux modes de réalisation comportent des

tringleries à quatre barres et deux modes supplémentai-

' res des agencements à manivelle et coulisseau Toutes les versions procèdent A un couplage des spirales en orbite et fixe; suivant une relation an 9 ulaire prédéterminée pour toutes les positions relatives alors que la spîrcle en orbite se déplace par rapport à la spirale fize, 3 Q La tringlerie de commande de la rotation de la spirale en orbite selon la présente invention permet de vaincre les inconvénients' cités cçxdessu$ des techniques

de l'art antérieur dans la réalisation de cette fonction.

Comme le nombre de pièces est plus petit, la fabrication

est moins coûteuse et l'assemblage beaucoup plus facile.

Les problèmes de lubxificat Qn sont é& 9 lement rédui ts au minimum à cause du m Qotn grand nonmbre de la$ns et, dans l'un des m 9 des de réa Alisation, cause du fait que les liaisons sont du type entilèrement pivotant au:ieu d'être du type coulissant, De plus, l'élément antrotation ne contient aucune bague animée d'un mouvement de va-et=vient, De manière à tenir compte du eaghle degré de rotation de la spirale en orbite, la présente invention utilise l'une ou l'autre de deux techniques uniques de modification des contours de l'enroulement d'une spirale,

ces deux techniques sont très faciles mettre en oeuvre.

et fournissent une étanchéité très efficace des flancs

(l'une d'elles fournit une étanchéité des flancs théorique-

ment parfaite) lorsqu'elles sont utilisées en combinaison avec les agencements de tringlerie cités ci-dessus, Un

nouveau procédé d'usinage d'enroulement est également pré-

vu. Le compresseur de la présente invention présente également un moyen d'entraînement perfectionné pour la mise en orbite de la spirale, qui est compacte tout en étant d'une fabrication et d'un montage simples Ce moyen

d'entraînement, dont deux modes de réalisation sont dé-

crits, fournit le contact nécessaire entre enroulements en spirale pour avoir une étanchéité efficace des enroulements

tout en fournissant une fonction automatique de dé-

charge en cas de bouillonnage ou analogue, Dans le cas o

un.fluide non compressible serait aspiré dans le compres-

seur, le rayon du mouvement en orbite de la spirale serait automatiquement réduit de manière à permettre l'échappement de ce fluide entre les enroulements en spirale jusqu'à une zone de ba$e pression (c'est-à-dire que les spiraleg passeront sur le liquide), Cette fonction est exécutée sans pièce supplémentaire, telle que soupapesou analogueet se

déroule sans à-coups, Le moyen d'entraînement repose éga-

lement à l'intérieur du palier supérieur du vilebrequin,ce' qui permet de réduire la hauteur axiale de la machine et d'amoindrir les vibrations,

Le compresseur de la présente invention incorpo-

re également un agencement palier de butée perfectionné qui tient compte de la charge axiale de la spirale en

orbite Ce palier profite du mouvement inhérent de rota-

tion de la spirale en orbite pour créer une pellicule

de compression qui assure un support d'huile pour le pa-

lier Le palier ainsi obtenu fournit un frottement sensi -

blement inférieur à celui des roulements classiques à ai-

guilles et est beaucoup moins sujet a une usure fâcheuse que les billes utilisées'dans l'arto Des paliers de butée du type à billes, plus particulièrement ceux munis de billes relativement petites, présentent une telle charge ponctuelle qu'ils ont tendance à être soumis à une usure

excessive Le palier de la présente invention est égale-

ment relativement peu coûteux, d'une conception très sim-

ple et d'une fabrication et d'un montage faciles.

La présente invention sera bien comprise lors de

la description suivante faite en liaison avec les dessins

ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un compresseur de réfrigérant selon la présente invention; La figure 2 sommet d'une partie d La figure 3 de la ligne 3-3 de "la La figure 4 de la ligne 4-4 de la La figure 5 de la ligne 5-5 de la La figure 6 de la ligne'6-6 de la La figure 7 est une vue partielle en plan du compresseur illustré en figure 1; est une vue en coupe prise le long figure li est une vue figure 1; est une vue

figure 4-

est une vue figure l I est une vue en coupe prise le long en coupe prise le lon 9 en coupe prise le long partielle en coupe prise le long de la ligne 7-7 de la figure 6 G u 8, La figure 8 est une illustration exagérée du moyen d'entraînement pour mise en orbite de la figure 6, dans sa position normale d'entraînement; La figure 9 est une vue semblable à la figure 8 mais représentant le moyen d'entraînement dans sa posi X tion hors charge; La figure 10 est une vue en coupe prise le long de la ligne 10-10 de la figure 1; La figure 11 est une vue en coupe prise le long de la ligne 11-11 de la figure 1; La figure 12 est une vue inférieure en plan de l'élément en spirale supérieur fixe F La figure 13 est une vue en plan de dessus de 1 élément enspirale inférieur tournant en orbite;

La figure 14 est une vue semblable à la fi-

gure 4 représentant un second mode de réalisation du moyen de commande de rotation de la présente invention; La figure 15 est une vue partielle en coupe horizontale d'un troisième mode de réalisation du moyen de commande de rotation de la présente invention; La figure 16 est une vue semblable à la figure

d'un quatrième mode de réalisation du moyen de comman-

de de rotation de la présente invention; La figure 17 est une vue partielle en coupe horizontale d'un second mode de réalisation d'un moyen d'entraînement de la présente invention dans sa condition normale d'entraînement; La figure 18 est une vue semblable à la figure du moyen d'entraînement dans une position hor chaerge; La figure 19 est une representation schéati que d'un mode de réalisation d'one paire d'enroulements en spirale appariés selon la présente invention; Les figures 20 A, 20 B, 21, 22 et 23 sont des

diagrammes de la géométrie de la présente invention repré.

sentant la nomenclature utilisée; et 9 ',

La f gure 24 egt une repréentation schémati-

que d'un appareil pouvant être utilisé dans la pratique du procédé d'usinage de la présente invention, En liaison avec la figure 1, on a représenté un compresseur de réfrigérant,décrit à titre d'exemple,

du type hermétique selon la présente invention, Le compres-

seur est disposé à l'intérieur d'une enceinte hermétique

constituée d'une enveloppe extérieure 10 et d'une enve-

loppe inférieure 12 qui sont soudées ensemble de la

manière usuelle par exemple en 14, Fixée au fond de l'en-

veloppe inférieure 12 se trouve une pluralité de pieds 16 dont on a représenté un exemplaire, L'ensemble comprend un moteur 18 fixé à un vilebrequin 20 dont l'extrémité supérieure entraîne un compresseur 22 du type à spirale,

une pompe à huile 24 étant entraînée par l'extrémité infé-

rieure du vilebrequin 20 de manière a assurer la lubri-

fication de la machine L'enveloppe inférieure 12 compor-

te un carter renfermant de l'huile de lubrification, dont le niveau supérieur est représenté en 26,

L'ensemble moteur-compresseur comprend un loge-

ment inférieur 28 renfermant un roulement 30 dans lequel l'extrémité inférieure du vilebrequin 20 est supportée et montée en rotation, et un logement supérieur 32 pour roulement qui définit un alésage 33 dans lequel sont disposés des roulements espacés manchon 34 et 36 qui

supportent en rotation l'extrémité supérieure du vilebre-

quin 20 Les logements de roulement sont fixés l'un à l'autre au moyen d'une pluralité d'attaches filetées

38 qui fixent le stator 40 du Moteur 18 Fixé au vile-

brequin 20 et disposé à l'intérieur de l'alésage cen-

tral du stator 40 se trouve un rotor 42, Le moteur est à tous égards classique quant à sa conception et à son fonctionnement L'ensemble moteurcompresseur est monté à l'intérieur de l'enveloppe Inférieure 12 au moyen d'une pluralité de tiges 44 (une tige est représentée) qui sont , vissées dans le logement inférieur 28 et boulonnées au fond de l'enveloppe inférieure 12 d'une façon qui est le mieux représentée en 46, Les fuites en provenance de l'envelop,

pe sont évitées par un joint torique 48 en contact étan-

che avec la surface extérieure de ch Mque tige 44, Le compresseur, en soi, comprend un élément en spirale supérieur fixe 50 et un élément en Spirale inférieur de mise en orbite 52 ayant une face inférieure plate 53 et un moyeu d'entraînement 54 s'étendant vers le bas qui est disposé à l'intérieur d'un alésage 56 placé excentriquement dans l'extrémité supérieure du vilebrequin L'extrémité du moyeu 54 comporte un évidement 55,

Un contrepoids supérieur 57 est prévu sur le vilebre-

quin 20 en un endroit contigu-à l'alésage 56 de manière à faciliter l'équilibrage de l'excentricité de la comman de Le vilebrequin comporte un contrepoids inférieur 59 fixé en un endroit continu à son extrémité inférieure pour compléter le système d'équilibrage selon des principes

connus L'élément en spirale fixe 50 est situé à une dis-

tance prédéterminée avec précision au-dessus de la surfa-

ce supérieure plane 58 du logement 32 du roulement supée rieur au moyen d'une bague entretoise 60, et boulonné au

logement 32 au moyen d'une pluralité de tiges 62 qui ser-

vent également à fixer la bague entretoise 60, L'extrémité

supérieure de chaque tige 62 est en saillie dans une en-

tretoise 64 en matériau dit nylon qui est disposée à l'in-

térieur d'un élément en forme de coupe 66 fixé à une ban

gue de montage 68 soudée au sommet de l'enveloppe supérieu-

re 10 Q De cette manière, la partie supérieure de l'ensem-

ble moteur 4 compresseur est montée sur le sommet de l'enve-

loppe Bien qu'on n'en ait représenté qu'une, un certain

nombre de liaisons de cette nature sont prévues.

L'élément en spirale fixe 50 comprend une s-urfa-

ce d'étanchéité plane d'extrémité 70, à partir de laquel-

le est en saillie un enroulement en spirale 72, L'élément en spirale 50 comporte une ouverture de décharge 74, en forme de rein, disposée au centre, qui communique avec

une chambre de refoulement 76 située l son extrémité su-

périeure La chambre 76 est recouverte d'une plaque clapet 78 munie d'une garniture, qui comporte des orifices 79 et

est maintenue en place par une tête cylindrique 80 bou-.

lonnée à la surface supérieure de l'élément 50 au moyen d'une pluralité d'attaches filetes 82, La direction du courant dans les orifices- 79 est commandée par une soupa' o 10 pe classique 81 d'arrêt du type à lame qui est fixée à la plaque 78, en même temps qu'un élément usuel d'appui 83, au moyen d'un rivet 85, Le fluide de décharge sort de la tête 80 par une ouverture 84 qui est disposée à une extrémité d'un tube de refoulement 86, Le tube 86 s'étend sur le sommet de l'ensemble dans la direction du bas, entre ce dernier et l'enveloppe jusqu'à un point o il sort de l'enveloppe de la manière classique (non représentée) Le gaz aspiré est introduit dans l'enveloppe de la manière normales par

l'intermédiaire d'un raccord 88 s'étendant à travers la pa-

roi de l'enveloppe supérieure 10 o L'ensemble moteurtcompres-

seur décrit ici est du type " côté bas" avec le gaz aspiré présent dans l'enveloppe hermétique afin de refroidir le moteur et analogue, Le gaz entre dans le compresseur 22 à la périphérie des enroulements en spirale O L'enroulement en orbite 52 comprend une surface plane 90 d'étanchéité d'extrémité à partir de laquelle

est en saillie un enroulement en spirale 92 destiné à ve-

nir en contact étanche avec les enroulements 72 lors du mouvement orbital relatif des éléments en spirale de la manière usuelle dans le but de former des poches de fluide

ayant un volume décroissant, Les extrémités de l'enroule-

ment 92 sont destinées à venir en contact étanche avec la

surface 70 de la spirale fixe et les extrémités de l'enrou-

lement 72 sont destinées à venir en contact étanche avec la 12, surface 90 de la spirale en orbite La surface centrale de la spirale 52 comporte un évidement 94 en forme de

rein de manière à faciliter la circulation du fluide re-

foulé Les deux enroulements 72 et 92 ont la même forme conique en coupe de manière à maximiser la résistance mé-

canique de l'enroulement à sa racine, L'ouverture de re-

foulement 84 et l'évidement 94 ont une forme qui fournit une surface d'écoulement maximum sans affaiblir la racine des enroulements contigus, Les surfaces 70 et 90 doivent setrouver dans des plans qui sont parallèles aux plans

dans lesquels se trouvent les extrémités des deux enroule-

ments et qui sont perpendiculaires à l'axe de rotation du vilebrequin 20

Le moyen d'entraînement de la présente inven-

tion n'utilise pas un accouplement rigide entre le vile-

brequin et la spirale en orbite, mais au contraire est du type qui fléchit radialement de manière a permettre un déchargement automatique du compresseur en cas d'entrée de fluide incompressible ou de manque d'alignement des pièces Le moyen d'entraînement est basé sur des forces centrifuges et d'entraînement pour maintenir les flancs de la spirale en orbite en contact étanche avec ceux de

la spirale fixe Cela est obtenu d'une manière très compac-

te dans le sens axial en utilisant un moyeu 100 de déchargementcomme

cela est le mieux représenté dans les figures 1 et 6 à 9 '.

Le moyeu 100 comprend un élément cylindrique circulaire extérieur 102 de retenue et des roulements intérieurs à manchon 104 et 106 espacés axiajementf dans lesquels est monté le moyeu 54 de la spirale en orbite, L'élément de retenue 102 comporte une surface entraînée plate 108 sur sa périphérie, la surface 108 se trouvant dans un plan parallèle a l'axe de rotation du vilebrequin, La surface entraînée 108 étant en contact moteur avec une

surface d'entraînement plate complémentaire 110-de la pa-

roi de l'alésage 56, cette dernière surface ayant une lar-

13, geur plus grandea que la première, L'alésage 56 est par ailleurs d'une forme et d'une dimension suffisantes pour permettre un coulissement tangerntiel relatif limité entre le moyeu 100 et le vilebrequin 20, Le centre de rotation du vilebrequin est représenté en cc et le cent

tre du moyeu et de la spirale en orbite en cs, La rota-

tion du vilebrequin 10 provoque la rotation du moyeu 100 autour de l'axe cc Cela provoque à son tour la mise en orbite du moyeu 54, et par conséquent, de l'élément 52, autour de l'axe cc, Le rayon de l'orbite de l'élément en

spirale est déterminé par la géométrie des profils d'en-

roulement (c'est-à dire le contact des flancs des enroule-

ments de l'élément en spirale en orbite avec les flancs-des

enroulements de l'élément en spirale fixe).

Dans le cas of les enroulements rencontrent un bou-

chon de fluide incompressible, les forces ainsi créées qui ont tendance à les séparer seront supportées par le moyeu

dans son coulissement entre la position normale d'en-

trainement représentée en figures 6, 8 et 9, et la posiî tion exagérée représentée en figure 9 Cela permettra aux enroulements de se séparer et de passer sur le bouchon de fluide, à la suite de quoi la force centrifuge provoquera

le retour de l'enroulement en orbite à son contact étan-

che avec l'enroulement fixe.

La relation des pièces dans leur montage axial minimise la hauteur axiale de l'ensemble En outre, elle permet de positionner le contrepoids supérieur très près du centre de la masse de la spirale en orbite, ce qui a pour effet de réduire les charges des roulements et les forces de flexion agissant sur le vilebrequin, ainsi que la taille du contrepoids requis Elle permet également

un support de commande en porte-a-faux au sommet du vile-

brequin, ce qui a pour effet de réduire encore les: char-

ges agissant sur les roulements.

La présente invention présente une autre version 14, unique d'un moyen de commande de mise en orbite qui donnera également le mouvement en orbite désiré tout en permettant un déchargement automatique du compresseur en cas de présence de fluide incompressgble, Ce mode de réalisation, représenté en coupe horizontale en figu-

res 17 et 18 comprend un vilebrequin 112 (ayant un cen-

tre de rotation cc) dans l'extrémité supérieure duquel

est disposé un alésage axial 114 ayant la forme illus-

trée, la partie importante de cet alésage étant une sur-

face cylindrique circulaire 115 (ayant comme centre de rayon cp),dans lequel repose un moyeu 116 qui comporte

une saillie 117 ayant un rayon égal A celui de la sur-

face 115 Le moyeu 116 a un alésage circulaire 118 (ayant un axe cs) dans lequel est monté le moyeu 54 de la spirale en orbite Des roulements appropriés peuvent être prévus à l'interface de l'alésage 118 et du moyeu 54, le cas échéant Comme on peut le voir, la géométrie de l'agencement est telle que, lors de la rotation du vilebrequin 112 autour de l'axe cc, la force centrifuge maintiendra normalement les parties respectives dans les positions représentées en figure 17, avec le rayon de

l'orbite commandé par la géométrie des flancs des spira-

les, comme on l'a décrit antérieurement En cas de déchar-

gement, le moyeu 116 peut tourner autour du centre cp jusqu'à la position représentée en figure 18, de manière à permettre aux flancs des enroulements de se séparer dans

la mesure nécessaire au passage de la matière incompres-

sible se trouvant entre eux, La présente invention ésoud le problème de l'accouplement des éléments en spirale pour la commande du mouvement relatif entre eux d'une manlère très simple et unique Dans le mode de réalisation dea figures 1 à 13 (voir particulièrement les figures 1, 4 et 5), cela

est obtenu en prévoyant une saillie 120 sur la périphé.

rie extérieure de l'élément en spirale en orbite 52 qui

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15. comporte un alésage 122 s'étendant axialement, dans lequel est monté en pivotement une saillie 124 à une extrémité d'une biellette simple 126, dont l'extrémité opposée est montée en pivotement à une partie fixe de l'appareil, Dans le mode de réalisation représenté, la biellette 126 est montée sur t'undes axes de positionnement 128 s'étendant axialement qui sont en saillie dans l'élément 50 et sont placés avec précision par rapport à cet élément 50 et au logement 32 du roulement supérieur, La surface inférieure de la biellette 126 est plate et repose en coulissement sur la partie supérieure plate de la bague entretoise 60.

La biellette 126 est de préference aussi longue que possible (de manière à minimiser l'effet du fait que la saillie 124 se déplacera suivant un trajet en forme d'arc et non suivant une ligne droites, et doit fonctionner aussi près que cela est raisonnablement possible de la perpendiculaire à une ligne imaginaire s'étendant entre le centre de l'élément en orbite et l'alésage 122 'Cet

agencement très simple de tringlerie remplace l'accouple-

ment complexe à joint de Oldham utilisé dans les dispositifs

connus Le petit degré de rotation relative entre les élé-

ments en spirale que cet agencement de tringlerie permet est commandé avec précision et est d'une amplitude et d'une

nature définies de sorte qu'il peut être facilement obte-

nu sans sacrifier les performances ou le rendement, comme cela sera décrit ciaprès, La présente invention comporte également d'autres agencements simples de tringlerie tels que ceux représentés dans les figures 14 à 16 o Le mode de réalisation de la figure 14 est presque identique à celui des figures 1 à

13 sauf que la 1 biellette simple est relativement rectili-

gne, comme représenté en 130, et est montée à son extrémi-

té fixe sur une saillie 132 présente sur un support 134 mon-

té rigidement sur l'enveloppe supérieure 10, L'extrémité mobile de la biellette 130 est à tous égards la même que celle décrite en liaison avec les modes de réalisation précédents et le fonctionnement des deux biellettes est le même Ces deux agencements de tringlerie sont connus dans l'art sous forme de tringlerie à quatre barreso La première "barre" de la tringlerie est la biellette 126 ou

, qui s'étend à partir d'une partie fixe de la struc-

ture jusqu'à la périphérie de la spirale en orbite La

seconde "barre" de la tringlerie est la biellette imaginai-

re entre le point de pivotement situé à la périphérie de

la spirale en orbite et le centre géométrique de la spira-

le.La troisième "barre" est la biellette imaginaire qui s'étend entre le centre géométrique de la spirale et le

centre autour duquel la spirale est en orbite, et la qua-

trième "barre" est la structure fixe qui s'étend entre le pivot fixe de la première barre et le pivot fixe de la

troisième barre.

Les modes de réalisation du moyen de commande de rotation représentés en figures 15 et 16 sont tous deux

du type à manivelle et coulisseauo Dans le mode de réali-

sation de la figure 15, la saillie 120 de l'élément en orbite 52 comporte une fente allongée 136 qui s'étend radialement et dans laquelle est disposé en coulissement

un axe 138 qui est monté sur un support 140 fixé rigide-

ment à l'enveloppe supérieure 10 O Dans le mode de réali-

sation de la figure 16, la saillie 120 de l'élément 52 comporte un axe 142 qui est disposé en coulissement à l'intérieur d'une fente allongée 144 s'étendant radiales ment dans un support 146 fixé à l'enveloppe supérieure 10 o

Dans ces deux modes de réalisation, la rotation de 1 Délé-

* ment en orbite est évitée à la suite de l'inter-engage ment de l'axe 138 dans la fente 136 ou de l'axe 142 dans

la fente 144.

Ainsi, dans les quatre modes de réalisation,

la rotation des éléments en orbite est évitée par pivo-

tement autour d'un simple point de pivotement relative-

17, ment fixe La aeule différence importante entre les agencements est que dans les agencements de tringlerie à quatre barres, le pivot unique se déplace suivant un trajet légèrement en forme d'arc, alors que dans les deux agencements à bîellette et coulisseau le mouve- ment relatif du pivot s'effectue suivant un trajet rec

tiligne De plus, dans le mode de réalisation de la figu-

re 15, la biellette imaginaire entre le point de pivo-

tement unique et le centre géométrique de la spirale en orbite varie avec le déplacement en orbite, alors qu'il

est fixe dans les autres modes de réalisation.

Le traitement des charges de poussée élevées qui constitue une caractéristique inhérente d'une machine

en spirale, est un domaine qui a soulevé beaucoup de pro-

blèmes pour les concepteurs La demanderesse a découvert qu'on peut traiter efficacement ces charges de poussée

en utilisant un roulement qui est basé sur le déséquili-

bre inhérent de l'élément en spirale en orbite pour sup-

porter la charge de poussée par l'intermédiaire d'un mém canisme à pellicule de compression Ce roulement présente un très faible frottement, est d'une conception très

simple, ne nécessite qu'un fini plat, a une rigidité éle-

vée, et comme les vitesses relatives rencontrées sont relativement petites, a des pertes au cisaillement de

faible valeur Ii transmet également les charges de pous-

sée directement au bâti de l'appareil (c'est-à-dire au

logement 32 du roulement supérieur).

Comme on le voit le mieux en figures 1, 10 et 11, le palier de butée assemblé comprend un palier 150 relativement peu épaai, constitué du matériau dit teflon et de bronze imprégné de plomb ou autre matériau

approprié comportant des faces opposeese plates et paral-

lèles en contact coulissant sur son côté inférieur avec la surface

supérieure plate 58 du-carter 32 et sur son côté supé-

rieur avec la surface plate 53 de l'é 1 lment 52 Le mouvement 18, relatif entre le palier 15 Q et l'élément 52 est empêché par un axe 152 qui est en saillie dans les deux parties Il n'y a aucune rainure d'huile sur le palier 150, mais la surface supérieure 58 du logement 32 comporte deux rat nures concentriques 154 et 156, La rainure 156 est une rainure d'alimentation en huile et est alimentée en huiï

le via une pluralité de canaux 158 qui communiquent à.

travers le carter 32 avec l'alésage 33 dans l'espace sit tué entre les roulements 34 et 3 6 La rainure 154 est une rainure de vidange d'huile qui permet a l'huile de

revenir vers le vilebrequin ouvert défini par le loge-

ment 32 via une pluralité de canaux 110, dans le but de

réduire le transfert d'huile dans le gaz aspiré qui en-

tre dans le compresseur, Les surfaces 53 et 58 doivent être parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires à l'axe de rotation du vilebrequin 20, On pense que ce palier fonctionne grace au fait que le basculement ou tremblement minuscule inhérent de la-spirale en orbite pendant son mouvement crée une onde d'huile en rotation qui traverse la face entière du

palier à une vitesse déterminée par la vitesse de rota-

tion du vilebrequin, Ainsi, si le moteur fonctionne à une vitesse de 3600 tours par minute, la vitesse axiale relative des parties amènera cette onde à traverser la

totalité de la face du palier 150 et de la surface 58 sui-

vant un trajet circulaire à une vitesse de 3600 tours

par minute Un palier hydrodynamique standard ne fonction-

nerait pas, pense-t-on,d'une manière correcte car il n'y a pas un mouvement relatif suffisant ( c'estr- àdire une vitesse tangentielle suffisamment élevée) entre la spiîra le et le logement car il s'agit seulement d'un mouvemen t orbital présentant un déplacement relativement p eatit,

Comme le palier de la présente invention utilise une sur-

face plate relativement importante, la charge unitaire est relativement petite et une longue durée de-vie du pan 19-,

lier est par conséquent possible.

Les charges de poussée rencontrées à l"extrémi-

té de l'élément e D spirale en orbite sont supportées par l'interengagement axial des deux éléments en spirale 7 spécifiquement le contact des extrémités des enroulements d'un élément en spirale avec la surface extrême d'étan? chéité de l'autre élément en spirale Les attaches 62 ten+ dent solliciter les éléments en spirale dans le sens

axial pour les rapprocher et les pressions de fluide pro-

duites par le fonctionnement du compresseur ont tendan-

ce à les écarter Il est souhaitable d'avoir une force axiale suffisante pour solliciter les spirales l'une vers l'autre, ou pour les maintenir suivant une relation suff fisamment étroite, de façon à obtenir une Donne étanchéité

des extrémités D'autre part, i 11 est souhaitable de minimi-

ser dans la mesure du possible le frottement et l'usure,

Dans le présent compresseur cette usure des ex-

trémités est contrôlée en augmentant sensiblement le'épais-

seur de l'extrémité de l'enroulement extérieur de chaque élément de spirale, comme on le voit le mieux en figures 12 et 13, I 1 est bien connu que le flanc extérieur sur les 180 extérieurs de chaque enroulement de spirale

n'est pas utilisé dans le cycle de compressions Il est -

tiré profit de ce fait dans le compresseur de la présente invention pour contrôler l'usure des extrémités, Comme on peut le voir en figure 12, approximativement les

derniers 1800 de l'enroulement 72 ont une épaisseur supé-

rieure au reste, commencant à la référence 17 Q et se ter-

minant à la référence 172, Cette surface passe en cou"

lissement sur la surface 90 de l'élément 52 ? L'huile de lubri-

fication est fournie à l'interface par l'intermédiaire d'un canal 174 pratiqué dans l'élément 52, qu reçoit à son tour l'huile d'un canal vertical 178 communiquant avec l'espace situé entre les roulements 104 et 106 via un canal

radial 180 (figures 7 et 13) L'extrémité extérieure du ca-

,

nal 176 est bouchée de la manière usuelle, Comme repré-

senté en figure 13, approximativement les derniers 1800 de l'enroulement 92 ont également une épaisseur beaucoup plus grande que celle du reste de l'enroulementd commen? çant à la référence 182 et se terminant a la référence

184 De plus, la partie élargie de l'enroulement compor-

te une rainure 185 qui reçoit l'huile en provenance d'un canal 186 communiquant avec le canal 1761 L'utilisation

de ces surfaces relativement larges réduit la charge uni-

taire dans le sens axial et par conséquent l'usure des ext trémités. La lubrification des parties respectives de la machine est exécutée en utilisant la pompe à huile 24 qui est entraînée mécaniquement par le vilebrequin et fonce tionne pour pomper de l'huile sous pression entre le carter situé au fond de l'enveloppe représenté dans ses grandes lignes par la référence 200, et toutes les parties mobiles de la machine nécessitant un graissage, La pompe à huile

24 peut être de n'importe quel type appropriéi en concor-

dance avec des critères connus; cependant, à titre d'exemple, elle peut être du type représenté dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 4 331 420 ou N O 4 331 421 qu'on supposera ici connus, L'entrée de la pompe est représentée en 202 et sa sortie se fait via un canal d'huile 204 s'éten, dant verticalement jusqu'au centre du vilebrequin 20 Comme on le voit le mieux en figures 11 6 et 7, l'extrémité supérieure du canal 204 communique avec un canal transversal 206 du vilebrequin, dont les extrémités

opposées communiquent avec des canaux 208 et 210 s'éten-

3 Q dant verticalement, L'extrémité radialement extérieure du canal 206 et les extrémités supérieures des canaux 208 et

210 sont bouchées de la manière usuelle, Le canal 208 com-

munique avec un canal 212 s'étendant radialement, qui plan ce l'espace séparant les roulements 34 et 36 en communica,

tion avec une alimentation en huile de graissage sous pres-

21, sion, Le canal 210 conmunique Avec un canal s'étendant généralement dans le sens radial 2,14 qui communique avec l'interface des surfaces 108 et 110 et un canal 216 s'étendant radialement dans le moyeu IQO pour placer l'espace séparant les roulements 104 et 10 E en communication

avec une alimentationen huile de; graissage sous pression.

L'huile de graissage est acheminée â partir de l'espace séparant la paire extérieure de roulements et le palier de butée via un canal 158, comme décrit précédemment, et à partir de l'espace séparant la paire intérieure de roulements et les surfaces extrêmes de spirale appariées via les canaux 180, 178, 176, 174 et 186, comme décrit précédemment. Comme le contrepoids inférieur 59 est disposé au-dessous du niveau du liquide du carter d'huile (par suite de la taille du contrepoids requis pour équilibrer

la masse excentrique relativement importante de la spira-

le en orbite),il est prévu d'éviter que la rotation du

contrepoids ne procède au pompage de l'huile et par con-

séquent consomme inutilement de l'énergie, Cela est réali-

sé en formant un évidement 220 dans le logement inférieur 28 qui a une surface très proche de la surface extérieure

du contrepoids 59 pendant sa rotation La périphérie ex-

térieure de la chambre 220 communique avec une conduite de sortie d'huile 222 qui s'étend radialement vers l'extérieur puis vers le haut, entre le logement et l'enveloppe Lors du démarrage du compresseur, la rotation du contrepoids 59 aura pour effet que l'huile sortira de la chambre 220

par pompage via la conduite 222 pour entrer dans le car-

ter de l'enveloppes De manière à permettre cette évacua-

tion d'huile à partir de la chambre 2207 le carter 28

comporte un canal 224 qui communique à l'une de ses extrémi-

tés avec la partie centrale de la chambre 220 et son

autre extrémité avec une conduite 226 qui s'étend jus-

qu'au-dessus du niveau de l'huile dans le fond du carter, 22. Cette conduite permet l'entrée des gaz ou vapeurs dans la chambre 220 lors du démarrage du compresseur, d'o l'évacuation de la totalité de l'huile L'huile en excès

au sommet et au fond des roulements intérieurs à man-

chon, au sommet des roulements extérieurs à manchon et à l'intérieur des paliers de butte est ramenée au carter

via des canaux 217 et 218.

Des compresseurs classiques en spirale ayant des contours à enroulement qui sont des développantes de cercle nécessitent une translation curviligne

entre les spirales fixe et mobile de manière à main-

tenir un contact des flancs ligne à ligne Si le dis, positif antirotation curviligne est remplacé par la

tringlerie de la présente invention, qui permet un lé-

ger pivotement de la spirale en orbite, on doit employer de manière à maximiser l'efficacité un certain moyen permettant de maintenir un contact des flancs ligne à ligne Deux techniques de cette nature sont décrites,

la première est une technique de décalage de développan-

te et la seconde une technique de modification de déver loppante qui se traduit par des profils de flanc qui ne sont pas de véritables développantes ou ne sont pas des développantes de cercle Les distances de fuite

des flancs (c'est-à-dire la distance entre les enroule-

ments appariés des spirales) sont extrêmement petites lorsqu'on utilise la première technique La seconde

technique donne des distances avec une fuite théorique-

ment nulle, D'une manière générale, les compresseurs en

spirale utilisent deux ou plusieurs enroulements en spi-

rale produits à partir de la développante d'une géomé, trie plane et montés sur des plaques de base Si on uti-' lise un cercle générateur, son rayonf l'épaisseur de l'en, roulement en spirale et le nombre total d'enroulements sont choisis pour donner le déplacement volumétrique et 23, le rapport de pression désiréso Lorsque les spirales sont tournées de 1800 et réunies de façion que les flancs et les extrémités se touchent 1 on forme des poches O Si une spirale est prévue de manière à se déplacer dans une translation curviligne (aucune rotation d'une li-

gne quelconque dans le corps) par rapport à l'autre spira-

le, les poches sont alors étanches et se déplacent vers l'intérieur dans la direction du centre ou vers l Vexté 6 rieur dans la direction des extrémités des spirales, selon

le sens de rotation Lorsqu'il y a un nonmbre d'enroule-

ments de travail supérieur à 1,5, le fluide renfermé par les poches sera comprimé ou dilaté Si le mouvement 'est une véritable translation curviligne on obtiendra une

étanchéité parfaite des flancs (en excluant les irrégula-

rites de la surface des développantes) A cause de la ligne

d'étanchéité relativement longue des flancs et des extrémi-

tés, certains jeux peuvent provoquer une efficace sensi-

blement réduite.

Les techniques de ma trise des jeux d'extrémité

ne sont pas spécifiquement le sujet de la présente inven-

tion; celles concernant les flancs le sont.

A titre de contexte, et en liaison avec la figu-

re 20 A, les équations qui décrivent les profils des dévelop-

pantes de spirale lorsque le mouvement relatif est une

translation curviligne et le déplacement rotatoire rela-

tif entre l'axe générateur (x-y) des éléments de spirale est 180 , sont: PR = C(l + (Ar, MT/C)2) 1/2 Ar = Ac + Pi/2 = A arctg (Ap) o R est la distance entre le centre du cerv

cle de bse et le point du profil de spi-

rale, C est le rayon du cercle générateur de bam se. Ar est l'angle de roulements 24, T est l'épaisseur de l'enroulement en spirale, M est un modificateur logique M = 1 pour la surface $ 1 et M=Q pour la surface 521 Ac est "l'angle de c Qomande numérique" qui est incrémenté ou peut être considéré comme l'angle de la manivelle lorsque le contact se produit entre la spirale fixe et la spirale mobile au point en questions

Ap est l'angle de la coordonnée polaire.

Le mouvement de translation curviligne néces-

site l'utilisation d'un dispositif anti-rotation tel que le joint de Oldham complexe et relativement cotteux, Un dispositif plus simple et moins cher est l'agencement à

tringlerie de commande de rotatton décrit précédemment.

Cependant, cet agencement permet un léger pivotement de la spirale en orbite, qui normalement aurait pour effet que les flancs se séparent ou se gênent et réduisent le rendement de la machine En modifiant la géométrie de l'enroulement, ce jeu ou interférence peut être réduit ou éliminé La présente invention incorpore deux nouvelles modifications de profil, qui sont les suivantes On a découvert que les développantes classiques de cercle peuvent être utilisées avec l'agencement de

tringlerie décrit ci-dessus et d'excellentes caractéristi-

ques d'étanchéité des flancs obtenues en formant simple-

ment le profil de la développante intérieure d'un flanc d'enroulement sur un centre de cercle de base différent du profil de développante extérieure du même flanc, Les

profils de développante sont identiques, mais l'enroule-.

ment résultant a une épaisseur qui varie sur sa longueur, Les cercles de base de l'un ou l'autre flanc ou des deux flancs intérieur et extérieur de l'une ou l'autre ou des deux spirales peuvent être décalés, Ainsi, l y a trois cas possibles: ( 1) décalage des profils intérieur et extérieur , sur seulement la spirale fixer ( 2) décalage des profils intérieur et extérieur sur seulement la spirale en orbite; ( 3) décalage des profils intérieur et extérieur sur les deux spirales, On a découvert, de manière surprenante,que le cas no 1

donnait la meilleure étanchéité et le cas N O 2 l'étanchéi=-

té la moins acceptable Cela est basé sur une analyse théorique; on pense que dans la pratique réelle la fuite qui pourrait se produire entre flancs appariés même dans le cas n 2 sera probablement acceptable Une paire de tels enroulements 250 et 252 est représentée sous forme exagérée en figure 19, Il s'agit d'une machine suivant le

cas n 1 dans laquelle l'enroulement 250 est l'enroule-

ment en orbite et l'enroulement 252 est l'enroulement fixe

et comportant toutes les corrections-.

La géométrie du mécanisme de tringlerie de la présente invention est représentée en figure 21, o:

P = emplacement du point de pivotement de com-

mande de rotation de la spirale en orbi-

te (par exemple l'axe de la saillie 124), cs = emplacement du centre géométrique della spirale en orbite, cc = axe de rotation du vilebrequin, L = distance entre le centre géométrique de la

spirale en orbite et le point P (c'est-à-

dire longueur de la biellette imagi-

naire formée par la spirale en orbite), Am = angle relatif entre spirales/ 3 Q B = angle entre le départ de la développante du cercle de base en orbite et le centre de l'axe de pivotement (polaire), E = Excentricité (rayon de l'orbite de la spirale en orbite), V = Vitesse angulaire du vilebrequin, 26., Tm temps, Si = profil du flanc nté'eur,

52 profil du flanc extérieur.

De manière à concevoir les spirales de la pré-

sente invention, on doit tout d'abord étudier des spira-

les de forme classique (telles qu'elles seraient utili-

sées avec un joint de Oldham) pour obtenir le déplace-

ment, le rapport de pression, et la géométrie de l'orifi

ce de sortie corrects selon des procédés classiques.

Cela se traduit par des valeurs connues pour le rayon C du cercle de base de développante l'épaisseur d'enroulement

T et le nombre d'enroulements de la surface extérieure.

Dès que ce calcul est fait, on doit choisir l'emplacement

du point P, point de pivotement de la spirale en orbite.

La distance entre le centre géométrique cs et le point P est L A des fins de fabrication, la distance L est

choisie de manière à être commode Elle doit être infé-

rieure à la distance entre le centre géométrique de spi-

rale et l'extérieur de la spirale si le point de pivote-

ment P est sur le côté inférieur de l'élément en spirale, mais sera de préférence à l'extérieur de l'enroulement extérieur comme représenté en figures 1, 4 et 13, Comme l'extrémité de l'enroulement extérieur constitue un point de référence commode, à des fins de démonstration, le point de pivotement P y sera situé, bien qu'il pourrait l'être en tout autre endroit se trouvant autour de la périphérie de la spirale On remarquera que la longueur L représente la biellette formée par la spirale en orbite entre le cens tre cs et le point de p&votement P, La ligne entre cc et cs est appelée "ligne des centres' C Qmme indiqué cimdessus, on a découvert qu'il Y a un certain nombre de mécanismes à trinqlerie de base qui atteindront l'objectif selon lequel il n'y qu'une

petite rotation contrôlée entre spirales Pour facili-

ter la fabrication, réduire le coft et faciliter le grais-

27,

sage, la tringlerie a quatre barres constitue la solu-

tion ayant la préférence Si la longueur L est suffisam-

ment grande et la biellette sensiblement perpendiculaire à la ligne s'étendant entre P et cc en figure 21, le mouvement de la tringlerie à quatre barres devient sembla-

ble à celui du mode de réalisation à manivelle et coulis-

seau de la figure 16 car le point P se déplace essentiel'

lement suivant une ligne droite et la longueur L ne chan-

ge pas Ce mode de réalisation est par conséquent le plus -facile à analyser Les autres mécanismes décrits

suivront une analyse similaire avec des résultats sem-

blables.

Le problème de base, si l'on considère la figu-

ré 21 est que la spirale en orbite tournera suivant l'an-

gle Am alors que l'excentrique déplace le centre de la spirale en orbite autour du cercle de l'orbite avec une excentricité E Ces excursions angulaires se traduisent par une désadaptation des surfaces de spirale, causant une situation d'interstice et d'interférence simultanés aux points d'étanchéité entre les flancs des spirales, se traduisant par une perte de capacité et d'efficacitéo

La valeur de l'interstice et de l'interférence est fonc-

tion de la quantité de la désadaptation entre les surfaces de spirale, laquelle dépend à son tour de la géométrie des biellettes et de la configuration des spirales, Supposons que P se déplace radialement suivant

une ligne droite en passant par le centre du cercle géné-

rateur de la spirale fixe, la valeur de Am est alors la suivante: _E sin (V Tm) Sin (Am) E sin(V Tm) L Pour de faibles valeurs de Am (ce qui sera le cas ici) on peut supposer que: Am = sin (An) = sin(V Tm (radians) Am = si (Am) =L Par conséquent, comme l'angle maximum lors de la rotation 28 de la spirale en orbite par rapport à la spirale fixe se trouve à V Tm = 90 Q; Am max E/L (radians) Si l'on examine la figure 21, lorsque la ligne des centres nasse par une position a, la valeur de Am est 0 Ainsi, il y a un angle relatif nul entre les spirales

à ce point,ce qui veut dire qu'il n'y a aucune désadapta-

tion des surfaces de spirale à cette positions Cependant, alors que la ligne des centres se déplace jusqu'au point b,la valeur de Am augmente pour atteindre la valeur

Am max, se traduisant par une valeur maximum de la désadap-

tation des surfaces Si llon veut que les points d Iétanchéi-

té avec le présent agencement de tringlerie soient aux mêmes points qu'avec un joint de Oldham (c'està-dire avec aucune rotation relative permise), les profils doivent

alors être modifiés de manière à le permettre On a obser-

vé qu'aux positions a et c, il y a un angle relatif O entre les spirales et qu'ainsi aucune correction radiale n'est nécessaire Aux positions b et d, o l'angle relax tif entre les spirales est maximum, la correction radiale est maximum et égale à: R max = l(E/L)/2 (Pi)l 2 (Pi)C = EC/L

Entre les points de correction nulle etde cor-

rection maximum, la correction radiale aura une certaine correction intermédiaire égale approximativement à (EC/L) sin (V Tm) Ainsi, lorsque les spirales non corrigées se trouvent à la position nécessitant une correction maximum, un jeu de points d'étanchéité a un interstice nécessitant une correction pour sa fermeture, alors que l'autre jeu de pointsd'étanchéité a réellement une interfeérence, Qn a découvert que ces interstices et interférences peu-, vent être corrigés par un décalage approprié des profils de développante dans une direction perpendiculaire à une ligne passant par les centres desspirales et un point 29-, de développement P lorsque les spirales se trouvent dans

leur position sans rotation.

Si la correction ou décalage doit être appliqué seulement à un enroulement de spirale (cas n P 1 et 2), leprofil de l'intérieur de l'enroulemert est alors décalé dans une direction suivant la ligne normale d'une quantité égale à R max de façon à fermer l'interstice et éliminer l'interférence,et le profil extérieur de I'enroulement est décalé de laméme quantité dans la direction opposée pour la même

raison.

Lorsque les quatre profils de flanc sont corri-

gés (cas n 3), une correction similaire est alors faite aux deux enroulements en spirale Plus spécifiquement, le profil intérieur d'un enroulement en spirale est décas lé dans une direction suivant la ligne normale pour fermer l'interstice et éliminer l'interférenceet le profil extérieur du même enroulement est décalé dans l'autre direction pour la même raison Le profil intérieur du second enroulement

est également décalé,mais dans la direction opposée à cel-

le du profil intérieur du premier enroulement, et le pro-

fil extérieur est décalé dans la direction opposée à cel- le du profil extérieur du premier enroulement La quantité de la correction

à-appliquer à chacun des flancs du cas n 3 est la suivante Enroulement en spirale fixe Enroulement en spirale en orbite Flanc extérieur Flanc intérieur Flanc extérieur Flanc inte- rieur (X) (Rmax) (y) (Rmax) (i- Y) (Rmax) (l-X) (Rmax) o X est la proportion C%/l Qo 0) de correction désirée sur le flanc extérieur de l'enroulement en spirale sixe et Y

la proportion de correction désirée sur le flanc inté-

rieur de l'enroulement en spirale fixe, Ainsi, la correc-

tion du flanc extérieur de la spirale fixe plus la , correction du flanc intérieur de la spirale en orbite donnera un total R max, comme le fera la correction com binée du flanc intérieur de la spirale fixe et du flanc extérieur de la spirale en orbite, Le résultat est une spirale ou une paire de spirales ayant un enroulement qui n'a plus une épaisseur uniforme On observera en figure 19 que l'enroulement de la spirale fixe 252, a laquelle toutes les corrections ont été appliquéesa la même épaisseur à tous les points de croisement de l'axe x,a une épaisseur réduite à tous les points ou il coupe l'axe y au-dessous de l'axe x, et a une épaisseur plus grande à tous les points oi il

coupe l'axe y au-dessus de l'axe x Ainsi, alors qu'on pro-

gresse vers l'intérieur le long d'une spirale corrigée,

l'épaisseur varie continuellement, ayant une valeur maxi-

mum, une valeur minimum, ou une valeur "nominale" à ap-

proximativement tous les 900 Le résultat est que les pro-

fils ont une forme et une position pendant le fonctionne, ment telles qu'ils sont extrêmement proches de l'étanchéité

à tous les points requis et à tous les instants.

Comme noté, le procédé de décalage de dévelop-

pante produit un petit jeu ou interférence au flanc La grandeur de ce jeu ou interférence dépend non seulement de langle de la manivelle et de la géométrie de base de

la spirale, mais aussi du rapport K, rapport de modifica-

tion ajouté à l'enroulement fixe divisé par la modifica-

tion totale Par conséquent, si l'on suppose que les deux

spirales sont modifiées de la même manières si la modifi-

cation totale est ajoutée à la spirale fixe, K _ 1; alors que si la modification totale est ajoutée à la spirale mobile, K Q, Des compresseurs fonctionnant de manière satisfaisante ont été construits et essayes avec K = 0,5, valeur dont on pensait à l'origine qu'elle était optimum, Cependant, une analyse ultérieure a révélé par surprise que la plus petite erreur a lieu lorsque K = 1, alors que 31, l'erreur est la plus grande lorsque K Q= Cela constitue une relation presque linéaire entre les deux de sorte que la meilleure valeur pour K est 1, K peut également avoir des valeurs supérieures à l'unité ou inférieureg à O O mais ces valeurs ne présentent aucun avantage connu,

En outre, comme noté ci,-dessus, la même quan-

tité de correction n'a pas besoin d'être appliquée à cha, que spirale Dans le cas d'une correction inégale il y aura des valeurs différentes de K pour des interfaces différentes de flanc dans la même machine Tel qu'il est utilisé ici, le rapport K 1 représente le rapport K pour les flancs extérieur fixe et intérieur en orbite, et K 2 le rapport K pour les flancs intérieur fixe et extérieur mobile Ainsi, la situation optimum (toutes

les corrections apportées à la spirale fixe) se pro-

duira lorsque KI = 1 et K 2 = 11 ce qui est la même chose que d'avoir K = 19

Globalement, les erreurs théoriques potentiel-

les dans le procédé de décalage ont trois origines diffé, rentes: ( 1) l'erreur de sinus; due à l'approximation A = sin(A) ( 2) L'erreur de l'arc de biellette Lorsque la longueur de la biellette est suffisamment grande, cette erreur devient très petite; cependant, en prévoyant dans la pratique

un conditionnemient on peut réduire cette lon-

gueuro Cette erreur peut être totalement éliminée en utilisant une manivelle et un

coulisseau.

( 3) Le choix de la surface à corriger En ef' fectuant entièrement le décqlage sur 1 l spirale fixecette erreur est nulle, En effectuant entièrement le décalage sur la spirale mobile, cette erreur a sa valeur 32 mx Rnr R, Comme il n'y a aucun avantage connu à effectuer le décalage sur la spire rale mobile, celui-ci doit être effectué sur la spirale fixe, Cependant, on pense que dans la pratique toutes ces erreurs sont suffisamment négligeables pour ne pas

avoir d'effet néfaste sur les performances du compres.

seur.

La figure 22 représente un contact par flanc en-

tre les flancs extérieur fixe et intérieur en orbite, et la figure 23 entre les flancs extérieur en orbite et intérieur fixe Ces points sont définis pour des paramètres géométriques donnés (C, T, L) et une certaine position de la manivelle du compresseur (Ac), Le matériau supplémentaire qui doit être ajouté ou soustrait du pros

fil de la développante -pour un contact continu entre spi-

rales a été déterminé en conformité avec ce qui suit: R Doc Doc C( 1 + Do C 2)1/2 = Ar + Kl(Am) Doc = Ar + (K 2 l)Am Doc = Ar + K 2 (Am) T/C Doc = Ar + (Kl l)Am T/C Ar = Ac + B + 5 (Pi)/2 Ar = Ac + B + 5 (Pi)/2 + Am Ar = Ac + B + 3 (Pi)/2 Ar = Ac + B + 3 ( pi) /2 + AM Surface de extérieure Surface de extérieure Surface de intérieure Surface de intérieure Surface de extérieure Surface de extérieure Surface de intérieure Surface de intérieure spirale fixe. spirale mobile spirale fixeo spirale mobile, spirale

f ixe.

spirale mobile. spirale fixe, spirale mobilez Ap = Ar arctg(Doc) biellette de limitation Am = B B

( 4 bars 9,) -

Bb = (voir calculs dans les étapes 3 5 de Pour une 33. l'algorithme exposé ci-dessous) Pour un coulisseau de limitation (manivelle et coulisseau avec axe sur spirale): Am = arcsin(}E/Llsin(Ac) K 1 = Valeur de la modification ajoutée au flanc extérieur

de la spirale fixe divisée par la modification tota-

le entre flancs extérieur fixe et intérieur mobi-

le, K 2 = Valeur de la modification ajoutée au flanc intérieur de la spirale fixe divisée par la modification totale entre flancs intérieur fixe et extérieur mobiles

Doc= Variable fictive.

Ac = "angle de manivelle", bien qu'il soit préférable de

dire angle d'incrément de "correspondance".

B = angle à partir du commencement de la développante sur le cercle de base en orbite et le centre de l'axe de

pivotement (polaire).

C = rayons du cercle générateur de base.

* T -= Epaisseur de l'enroulement en spirale.

Incrément Ac commençant avec Ac tel que Ar = O,

Mw = nombre d'enroulements = (Ar jusqu'à la fin de la spi-

rale Pi/2) /2 (Pi),

Arrêt quand Ac = 2 (Pi)(Nw) + Pi/2.

En coordonnées cartésiennes: X = C( 1 + Doc 2) 1/2 cos(Ar arctg(Doc)) Y = C( 1 + Doc 2) 1/2 sin(Ar arctg(Doc)) Dans des fraiseuses à commande numérique, les

équations cartésiennes doivent être programmées pour don-

ner des coordonnées de position, Un algorithme possible est le suivant; 1 Si profil de développante = srface intérieure alors

Ac = B 3 (C Pi-?,2 + Au.

Si profil de développante surface extérieure alors Ac = B 5 (Pi)/'2 + Au 2 Si un coulisseau de limitation (manivelle et coulisseau avec 34, axe sur spirale) est utilisé, alors; Amn = arcsïnl (E/L) sinr(Ac)l

Al ler à l'1 étape 7,.

3 Si une biellette de lirritation C trin 9 Ierie à 4 bars) est utiliséealors Xa = (E) cos(Ac + B + Pi) Ya = (E)sin(Ac + B + pi) Xgb =Xa + (L)cos (R, + PI) xc= coordonnée x du'centre de-projection 124 (figure 4) Yc= coordonnée y du centre de projection 124 (ftgure 4) Az =((Xc Xa) 2 + (Yc 2 O' Yu = (Xa Xc)/Az Cc = arctg(Yu) Fll F 12 = i

Si (Ya Yc) > 01,ps alors à l'étape 4.

Cc 2 (pi) -Cc Fll -1 4 Xum = Xc + Lîk(coe(Cc))

Si Xgb -, Xumn < 0,passer à l'étape 5.

F 12 = -12 2

Yu = (Az + Lik _ L)/ 2 (Az) (Llk)

cb = (F 11)(F 12) arctg (Yu)-

Xb = Xc + Lik (cos (Cc + Ci)) Yb Yc + Lik (sin (Cc + Ci)) Xgb=Xb Bbi arctg U Xa -Xb)/L) si Ya Yh > 0,passer à l'étape G. Bb 2 (pi) -Bbi 6 Ain =B -Bbi 7 Ar Ac+ B + 5 (Pi) /2 Pl (Ll) + Am (-L 2) D Qc Ar + K,(Amn) (L 3) (K-1) (Amn) (L 2) -(T/C) (L 2,) p R = C(l + Doc 2) 1/-2 p =Ar arctg(Doc) X ((r Ocos(p) + l(Tl)eîn( Ar-)lTT)IL 4 y = (R)sin(p) l(Tl)cos(Ar)lTT , 8 Ac Ac + Ai 9 Si Ar 2 (pi)(Nw) + Pi/2,passer à l'étape 2

Le processus est terminé.

NOMENCLATURE

E = Excentricité C(PI) T C = Rayon du cercle générateur, L = Distance entre le centre géométrique de la spirale en orbite et le centre P de l Vaxe de bielletteo

Ac= Angle de "correspondance".

Kl= Valeur de la modification ajoutée au flanc extérieur de la spirale fixe divisée par la modification totale entre flancs extérieur fixe et intérieur mobile, K 2 = Valeur de la modification ajoutée au flanc intérieur de la spirale fixe divisée par la modification total le entre flancs intérieur fixe et extérieur mobile

R = Amplitude du vecteur polaire.

Ar= Angle de roulement.

Aro= Angle de roulement (Ar) de la spirale mobile (en or, bite).

Arf= Angle de roulement (Ar) de la spirale fixe.

B = Angle entre le départ de la développante du cercle de base en orbite et le centre de l'axe de pivotement (polaire). T = Epaisseur de l'enroulement en spirale, Ai Angle d'incrément (c 9 està',dire l'angle selon lequel

AC est incrémenté).

Au= Angle de tronc de cône en figure 20 B (angle entre l'axe x et une ligne perpendiculaire à une ligne tangente au cercle générateur de base et passant par lea points de

tangence de l'extrémité physique intérieure d'un en-

roulement et les courbes de développante à partir des-

quelles ses flancs sont produits}Q Tl= Rayon d'outil, D = Distance entre centre du cercle de base et centre de

l'axe d'ancrage.

Lik = Longueur de la hiellette de commande de rotation ( 4 bars)

COEFFICIENTS LOGIQUES:

Surface L 1 L 2 L 3 L 4 TT Int fixe 1 O 1 -1 -1 Ext fixe O O 1 -1 1 Int mobile 1 1 O 1 -1 Ext mobile O 1 O 1 1 La présente invention comprend un procédé très simple et unique de fabrication des enroulements fixe et en orbite sur une machine à commande numérique ou ma,

chine similaire en utilisant la technique de décalage dé-

crite ci-dessus Ce procédé est représenté schématiquement en figure 24, o la référence 300 représente une pièce a laquelle on doit donner la forme d'une spirale, 302 un ensemble de support de la pièce 300 pendant son usinage par une fraise 304, qui peut être une fraise en bout La machine qui positionne la fraise 304 par rapport à la pièce 300 est programmée de la manière usuelle de manière à former les profils des flancs intérieur et extérieur (courbes identiques) & partir du cercle générateur de base commun de la spirale Ainsi, si la pièce est fixée dans une

position sur l'ensemble pendant l'opération entière d'usi-

nage des flancs, un enroulement classique d'épaisseur uni-

forme peut être obtenu les deux flancs étant des déve-

loppantes du même cercle de base,

Cependant, dans la pratique de la présente in-

ventionle flanc extérieur de l'enroulement est usiné lors-

que la pièce est dans la position représentée, o elle est

placée contre une butée 308, et le flanc intérieur de l'en-

roulement est usiné lorsque la pièce est placée contre une

butée 306, aucun autre changement N 'étant apporté à loriten-

tation de la pièce, La distance entre butées 306 et 308 est

égale à la valeur totale du déplacement du cercle généra-

teur de base de développante qu'on so-uhaite, calculée en 37, conformité avec les critères exposée en liaison avec le procédé de décalage décrit ci-dessus, plus la cote hors tout de la pièce entre les butées, c'est Aàd 4 ire que la distance de déplacement de la pi:èce entre la butée 308 et la butée 306 est égale au déplacement désiré des cercles générateurs de base, La distribution de la valeur de la correction appliquée à chaque flanc est à son tour détera minée par la position de base Cpoint de référence) de

l'outil de coupe 304 par-rapport aux butées 306 et,308.

Si la position de base est centrée, une méme correction

peut être appliquée à chaque flanc.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle

est au contraire susceptible de modifications et de varian-

tes qui apparaîtront à l'homme de l'art, 38,

Claims (32)

REVENDICATIONS

1 Machine du type à spirale comprenant un premier élément en spirale comportant un premier enroulement en spirale; et un second élément en spirale comportant un second enroulement en spirale et étant monté de manière à pouvoir se déplacer par rapport au premier élément en spirale, le second enroulement étant engréné avec le premier enroulement de sorte que, lorsque le second enroulement se déplace

par rapport au premier suivant un trajet prédé-

terminé, des poches de fluide ayant un volume changeant progressivement se trouvent formées; caractériséeen ce qu'elle comporte un moyen pour amener le

second enroulement à se déplacer suivant le trajet prédé-

terminé, comprenant: un moyen d'entraînement pour amener un premier point du second élément en spirale à

se déplacer suivant un trajet orbital générale-

ment circulaire par rapport au premier élément en spirale, et un moyen de commande de rotation pour

limiter le mouvement rotatoire du second élé-

ment en spirale en restreignant le déplacement d'un second point de celuici,

2 Machine selon la revendication 1, o le dé-

placement du second point est limité à un trajet sensible-

ment rectiligne par rapport au premier élément en spirale, 3 Machine selon la revendication 2, caractéri sée en ce que le trajet rectiligne s'étend généralement

radialement par rapport au second enroulement en spirale.

4 Machine selon la revendication 2, caractéri-

sée en ce que le trajet rectiligne est légèrement en forme

d'arc.

39. Mach Dne selon xerevendication 2, caractéri-

sée en ce que le trajet rectiltgne est une véritable li-

gne droite,

6 Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 5, caractérisée en ce que le premier point est disposé au centre du second enroulement en spirale,,

7 Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 6, caractérisée en ce que le second point est disposé radialement à l'extérieur du second enroulement

en spirale.

8 Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 7,caractériséeen ce que chacun des enroulements

e Dspirale a un flanc intérieur et extérieur ayant un pro-

fil qui est la développante d'un cercle,

9 Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 & 7, caractérisée en ce que chacun des enroule-

ments en spirale comporte un flanc intérieur et extérieur

ayant un profil qui est la développante d'une forme géomé-

trique plane.

10 Machine selon la revendication 9, caractéri-

se en ce que le centre de la forme génératrice du profil de développante du flanc extérieur des deux enroulements est déplacé par rapport au centre de la forme génératrice

du profil de développante du flanc intérieur du même en-

roulement.

11 Machine selon la revendication 9, caractéri-

sée en ce que le centre de la forme génératrice du profil

de développante du flanc extérieur de l'un des enroule-

ments est déplacé par rapport au centre de la forme géné-

ratrice du profil de développante du flanc intérieur du

même enroulement.

12 Machine selon la revendication 11, caracté-

risée en ce que le moyen de commande de rotation est relié

au second élément en-spirale à sensiblement un point uni-

que et en ce que les centres sont déplacés l'un par rapport à 4 Q,

l'autre suivant une ligne sensiblement n Qomale à une li-

gne s' étendant entre le point unique et le centre-du se-

cond enroulement lorsque les éléments en spirale ne tour-

nent pas l'un par rapport à l'autre, 13 Machine selon la revendication 12, carac- térisée en ce que les for-mes géométriques sont des cercles ayant le même rayon, ces centres étant déplacés l'un par

rapport a l'autre sur chaque enroulement suivant une quan-

tité égale à EC/L, o E = rayon de l'or Dbte F C = rayon du cercle générateur de base; L = distance entre le centre géométrique du second enroulement et le second points

14 Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 13, caractérisée en ce que le moyen de commande de rotation comprend une biellette ayant une partie reliée en pivotement au second élément en spirale et une autre partie montée en rotation autour d'un axe qui est fixe par rapport au premier élément en spirale,

Machine selon la revendication 14; caracté-

risée en ce que l'axe de la biellette s'étendant entre les parties de biellette est généralement-perpendiculaire à un

rayon du second enroulement passant par la liaison pivo-

tante entre la biellette et le second élément en spirale.

16 Machine salon les revendications 14 ou 15,

caractérisée en ce que la liaison pivotante entre la biel-

lette et le second élément en spirale est disposée radia-

lement vers l'extérieur du second enroulement,

17 Machine selon les revendications 14, 15 ou

16, caractérisée en ce que l'autre partie de la biellette

est montée sur le premier élément en spirale.

18 Machine selon les revendications 14, 15 ou

16, caractérisée en ce qu'elle est disposée à l'intérieur d'une enveloppe hermétique, et en ce que l'autre partie de 41, la biellette est montée sur cette enveloppe,

19 Machine selon l'une quelconque des reven-

dications 1 -à 18, caractéisée en ce que le moyen de com-

mande de rotation comprend une tringlerie à quatre barres interconnectant l'élément en spirale mobile et une struc-

ture de support fixe.

Machine selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 19,caractérisée en ce que le moyen de com-

mande de rotation comprend un mécanisme à manivelle et coulisseau interconnectant l'élément en spirale mobile

et une structure de support fixe.

21 Machine selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 20, caractérisée en ce qu'elle comprend en

outre un vilebrequin entraîné en rotation autour d'un pre-

mier axe, ce vilebrequin ayant une surface d'entraînement

généralement plate qui est située dans un plan perpendi-

culaire à un rayon du premier axe et espacé de cet axe, un élément d'entraînement ayant une surface entraînée généralement plate en engagement d'entraînement avec la surface d'entraînement, et un moyen entraîné du second élément en spirale relié en pivotement à l'élément

d'entraînement pour rotation par rapport à celui-ci au-

tour d'un second axe espacé du premier axe, d'o il résul-

te que la rotation du vilebrequin provoque le déplacement en orbite du second axe du second élément en spirale par rapport au premier élément en spirale autour du premier axe.

22 Machine selon la revendication 21, caracté-

risée en ce que le plan de la surface d'entraînement est sensiblement parallèle à un plan passant par les premier

et second axes.

23 Machine gelon les revendications 21 ou 22,

caractérisée en ce que l'élément d'entraînement est libre de glisser sur la surface d'entraînement dans le cas o un

obstacle empêche temporairement le second élément en spira-

42,

le de suivre sa course normale de déplacement.

24 Machine selon les revendications 21, 22,

ou 23, caractérisée en ce que l'élément d'entraînement

a une forme en coupe généralement annulaire.

25 Machine selon les revendications 21, 22,

23 ou 24, caractérisée en ce que l'élément d'entraînement est généralement cylindrique, et la surface entraînée estdisposée sur sa périphérie extérieure,

26 Machine selon les revendications 1 à 25,

caractérisée en ce que: le premier élément en spirale comporte une première surface d'étanchéité plate et l'enroulement en spirale présente une première surface extrême plate,

le second élément en spirale comporte une se-

conde surface d'étanchéité plate et le second enroule-

ment en spirale présente une seconde surface extrême pla-

te; le second élément en spirale étant monté pour se déplacer par rapport au premier élément en spirale,

le second enroulement étant engré-

né avec le premier enroulement de sorte que,

lorsque le second enroulement se déplace par rap-

port au premier enroulement suivant un trajet prédéterminé, les flancs intérieur et extérieur

d'une partie importante de chacun des enroule-

ments sont en contact pour former des poches de fluide ayant un volume changeant progressivement, la première surface extrême venant en contact étanche avec la seconde surface d'étanchéité et la seconde surface extreme

venant en contact étanche avec la première sur-

face d'étanchéité pour rendre étanchesles poches,

chacun des enroulements étant dis-

posés de façon que le flanc extérieur de sa par-

tie extrême terminale extérieure ne vienne pas 43,

en contact avec le flanc de l'autre enroule-

ment, cette partie extrême terminale çe chaque enroulement étant sensiblement plus épaisse

dans la direction radiale que le reste de celle-

ci de maniêre à supporter une part dispropor-

tionnellement grande des charges axiales agis-

sant sur les éléments en spirale.

27 Machine selon la revendication 26,, carac-

térisée en ce qu'elle comprend en outre une rainure d'ali-

mentation en huile dans l'une des surfaces extrêmes, et un moyen pour fournir de l'huile à cette rainure dans le but de réduire le frottement, 28 Machine selon la revendication 26 ou 27 f caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un moyen pour fournir de l'huile de lubrification à au moins l'une des surfaces d'étanchéité dans une zone o elle est

en contact avec une surface extrême.

29 Machine selon les revendications-26, 27 ou

28, caractérisée en ce qu'au moins l'une des parties ex-

trêmes terminales s'étend sur environ 180 .

Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 29, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une structure de support fixe pour supporter le premier élément en spirale; un palier de butée disposé entre la structure de support fixe et le second élément en spirale,

ce palier étant généralement annulai-

re en plan et comportant une surface d'appui ininterrompue, plate, parallèle sur sa face en regard de la structure de support fixe, et un moyen de lubrification pour fournir de

l'huile à l'interface entre le palier de butée et la struc-

ture de support fixe afin de créer entre eux une pellicu-

le d'huile, 44, le tremblement minuscule résultant du

second élément en spirale pendant son déplace-

ment en orbite par rapport au premier élément en spirale provoquant un phénomène de pellicule de compression entre le palier de butée et la structure de support fixe,

31 Machine selon la revendication 30, caracté-

risée en ce que le palier de butée est fixé au second

élément en spirale.

32 Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 31, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: un vilebrequin entraîné en rotation autour d'un premier axe, ce vilebrequin comportant une surface cylindrique d'entraînement, dont l'axe de courbure est parallèle au premier axe;

un élément d'entraînement présentant une sur-

face entraînée cylindrique en engagement moteur avec la surface d'entraînement; et un moyen entraîné sur le second élément en spirale relié en pivotement à l'élément d'entraînement pour tourner par rapport & celuici autour d'un troisième axe distant du premier axe en étant parallèle à celui-ci, d'on il résulte que la rotation du vilebrequin provoque le mouvement en orbite du troisième axe du second élément en spirale par rapport au premier élément en spirale aux

tour du premier axe.

33 Machine selon la revendication 32, caracté-

risée en ce que l'axe de courbure de la surface d'entrat-

nement est espacé du premier axe,

34 Machine selon les revendications 32 ou 33,

caractérisée en ce que l'axe de courbure de la surface d'entraînement est espacé du troisième axe,

M Lachine selon les revendications 32, 33 ou

34, caractérisée en ce que les surfaces d' entraînement et , entraînée ont un axe de courbure commun,

36 Machine selon les revendications 32, 33,

34 ou 35, caractérisée en ce que le premier axe est espa-

cé de l'axe de courbure d'une distance supérieure à cel-

le l'espaçant du troisième axe.

37 Machine selon les revendications 32, 33,

34, 35 ou 36, caractérisée en ce que l'axe de courbure

est espacé du plan des premier et troisième axes.

38 -Machine selon les revendications 32, 33,

34, 35, 36 ou 37, caractérisée en ce que l'élément d'en-

traînement peut tourner librement par rapport au vilebre-

quin autour de l'axe de courbure dans le cas ot un obsta-

cle empêche temporairement le second élément en spirale de suivre sa course normale de mouvement,

39 Machine selon les revendications 32- 37 ou

38, caractérisée en ce que l'élément d'entraînement a une

section en coupe généralement annulaire.

Machine selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 39, caractérisée en ce que; les profils des flancs intérieur et extérieur du premier enroulement sont chacun la développante de la même forme géométrique plane génératrice, le centre de la forme génératrice du profil du flanc extérieur du premier enroulement étant déplacé par rapport au centre de la forme génératrice du profil du flanc intérieur du premier enroulement,