FR2672642A1 - Appareil a volutes a co-rotation. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil à volutes à corotation. Les deux éléments (76, 78) à volutes (80, 100) sont rappelés l'un vers l'autre par la pression d'un fluide régnant dans une chambre de pression définie entre des parois (152, 154, 156) et une plaque (140) de pression. L'étanchéité de cette chambre est assurée par des éléments (172, 174). La chambre de pression communique avec la chambre de compression (C) définie par les volutes au moyen d'un canal (158). Domaine d'application: compresseur à volutes, etc.

Description

L'invention concerne d'une manière générale les appareils à volutes, et en

particulier un appareil à fluide du type à volutes à co-rotation ayant une chambre annulaire formée dans une plaque arrière d'un élément à volute afin de contenir un fluide pour exercer une pression de rappel sur

une plaque de pression reliée à l'autre élément à volute res-

pectif. Des appareils à volutes pour la compression ou la détente de fluides sont habituellement constitués de deux

enroulements en spirale en développante, en saillie, imbri-

qués l'un dans l'autre, qui sont générés autour d'axes respectifs Chaque enroulement en développante respectif est monté sur une plaque d'extrémité et comporte une arête disposée en contact ou presque en contact avec la plaque

d'extrémité de l'autre enroulement en volute respectif.

Chaque enroulement en volute présente en outre des surfaces de flanc qui rejoignent en un contact, ou presque un contact, linéaire en mouvement les surfaces des flancs de l'autre enroulement en volute respectif pour former plusieurs chambres en mouvement Suivant le mouvement orbital relatif des enroulements en volutes, les chambres se déplacent de l'extrémité radiale extérieure des enroulements en volutes vers les extrémités radialement intérieures des enroulements

en volutes pour comprimer un fluide, ou à partir de l'extré-

mité radialement intérieure des enroulements en volutes respectifs pour la détente d'un fluide Les enroulements en volutes, pour réaliser la formation des chambres, sont placés

en un mouvement orbital relatif par un mécanisme d'entraîne-

ment qui oblige les volutes à un mouvement relatif non tournant Les principes généraux de la génération et du fonctionnement d'enroulements en volutes sont décrits dans de nombreux brevets tels que le brevet des Etats-Unis d'Amérique

No 801 182.

On a procédé à de nombreux essais pour développer un appareil à volutes à co-rotation Un tel appareil assure le mouvement rotatif de même sens des deux enroulements en volutes sur des axes parallèles, mais décalés, pour générer

le mouvement orbital demandé entre les éléments à enrou-

lements en volutes respectifs Cependant, la plupart des appareils à volutes ayant eu du succès commercial à ce jour étaient du type à volute fixe-volute orbitale du fait des diverses difficultés pour réaliser avec succès un appareil à

volutes à co-rotation.

Habituellement, un certain nombre de paliers

tournants sont nécessaires dans un appareil à volutes à co-

rotation, ce qui diminue la fiabilité et le rendement de la machine En outre, les appareils à volutes à co-rotation habituels avaient besoin d'un palier axial agissant sur chacune des plaques d'extrémité à volutes pour empêcher une séparation axiale des volutes, augmentant ainsi sensiblement la puissance demandée par la machine et réduisant également

de façon sensible la fiabilité de la machine.

Un autre problème à traiter dans un appareil à volutes, qu'il soit utilisé pour la compression ou la décompression d'un fluide, est posé par les forces qui résultent du fluide emprisonné dans les chambres formées dans les enroulements en volutes Ces forces comprennent une composante de force axiale de séparation résultant de la pression du fluide sur les plaques d'extrémité des éléments

à volutes et une force de séparation radiale résultant de la pression du fluide sur les enroulements en volutes eux-mêmes.

Les forces de séparation dues aux fluides comprimés dans les éléments à volutes varient périodiquement avec la rotation des éléments à volutes Cette variation périodique est une fonction de deux facteurs Le premier est la position instantanée des chambres de compression formées par les enroulements en volutes durant chaque tour par rapport au centre de l'élément à volute Lorsque les éléments à volutes effectuent un mouvement orbital, le centre de la chambre de compression se déplace vers l'intérieur ou vers l'extérieur par rapport à l'axe des éléments à volutes Le second facteur est la pression réelle du fluide comprimé, qui varie aussi en fonction de la position instantanée de la chambre de compression dans laquelle le fluide est contenu, diminuant depuis les extrémités inférieures des enroulements à volutes respectifs vers leurs extrémités extérieures Ces deux facteurs se combinent pour produire une charge de couple ou un moment, le produit du centre instantané de la position de la chambre de compression et de la pression de fluide instantanée, à la fois dans une direction axiale et dans une direction radiale, en cette position Le moment net résultant sur l'élément à volute est l'effet net des charges de couple développées dans chaque chambre de compression La charge de couple nette agit perpendiculairement à l'axe de rotation de l'élément à volute de façon à provoquer le basculement de l'élément à volute Etant donné que le basculement est plus prononcé en divers points durant la rotation de l'élément à volute et qu'il peut ne pas se produire en certains points, on peut l'observer sous la forme d'une oscillation ou d'une

nutation de l'élément à volute pendant la rotation.

Habituellement, on y fait face en utilisant une force axiale agissant de façon à comprimer l'une contre l'autre les plaques d'extrémité des éléments à volutes, en opposition aux forces de séparation exercées par le fluide, et en utilisant des paliers de dimension relativement plus grande Ces forces axiales de compression sont habituellement produites soit mécaniquement par des moyens tels que des paliers ou des ressorts axiaux, soit par une pression de fluide imposée sur le côté opposé de la plaque d'extrémité à

volute.

Les appareils à volutes antérieurs s'opposent habituellement à l'effet de séparation axiale et à l'effet de nutation en augmentant simplement la force axiale chargeant la plaque d'extrémité de la volute jusqu'à ce que les

composantes axiales des effets de séparation soient vaincues.

Par conséquent, des pressions élevées inutiles agissent souvent sur les arêtes des enroulements en volutes durant le cycle des volutes avec, pour résultat, un frottement et une usure inutiles ainsi qu'une consommation d'énergie excessive5 et une perte de rendement global, en même temps qu'une charge axiale élevée qui doit être vaincue lors de la mise en marche

du compresseur.

Une autre réponse habituelle à ces moments provoquant un basculement ou une nutation est d'augmenter la dimension des paliers dans l'appareil à volutes jusqu'à ce

que les effets de ces moments ne puissent plus être observés.

Cependant, cette solution augmente le frottement et les pertes par échauffement dans le rendement de fonctionnement de l'appareil du fait de la dimension accrue des paliers avec, simultanément, une augmentation du coût initial dû au prix de paliers et de moteurs de plus grande dimension pour faire fonctionner l'appareil, et aux coûts accrus d'entre- tien. Une autre technique dans les appareils à volutes à co-rotation est de prévoir une chambre annulaire dans un élément définissant une chambre, qui est fixé à un élément à volute et qui est disposé de façon à être opposé à l'autre élément à volute afin qu'un fluide se trouvant dans la chambre agisse sur la plaque d'extrémité à volute pour rapprocher à force l'une de l'autre les plaques d'extrémité des volutes Le fluide se trouvant dans la chambre provient

de l'une des chambres de compression par un passage traver-

sant la plaque d'extrémité de volutes soumise à la force du fluide Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N* 4 600 369 est

représentatif de cette approche.

Une limitation découlant de cette approche est que la chambre définie dans l'élément de définition d'une chambre doit avoir une largeur égale au moins à un diamètre d'orbite des éléments à volutes, augmenté de la largeur du passage d'évent, ou bien le fluide se décharge du passage dans la zone à basse pression entourant les volutes, ce qui aboutit à une perte momentanée de force sur la plaque d'extrémité à volute et à une séparation des enroulements en volutes Cette largeur est une dimention critique par le fait que la largeur annulaire et le diamètre de la chambre déterminent la section sur laquelle la pression du fluide agit pour produire la force exercée sur la plaque d'extrémité

à volute.

La présence de l'élément définissant une chambre

introduit aussi d'autres considérations L'élément définis-

sant une chambre doit être d'une épaisseur importante pour s'adapter au mouvement axial des joints d'étanchéité de la chambre, ce qui ajoute une masse importante à l'appareil à volutes L'accroissement de la résistance inertielle qui en résulte demande un moteur relativement plus puissant De

plus, étant donné que la présence de la chambre dans l'élé-

ment à chambre nécessite un usinage supplémentaire important, par le fait qu'une pièce entière doit être fabriquée et usinée de façon importante à des tolérances étroites, le temps et le coût de fabrication de l'appareil à volutes sont augmentés En outre, un itinéraire de fluide supplémentaire doit être prévu dans l'élément à chambre pour diriger les joints d'étanchéité contre la plaque d'extrémité à volute à partir de laquelle le fluide est dirigé Le fluide est transféré de la chambre de pression et il agit donc sur les joints d'étanchéité à la pression du fluide régnant dans la

chambre de pression.

Un objet de la présente invention est donc de procurer un appareil à volutes à co-rotation réalisant un rappel amélioré des éléments à volutes par pression de fluide. Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil à volutes à co-rotation nécessitant un minimum d'usinage et de fabrication par modification d'un élément à

volute.

Un autre objet encore de la présente invention est de procurer un appareil à volutes à co-rotation qui est

réalisé de façon simple et peu coûteuse.

Un autre objet de l'invention est de procurer un tel appareil à volutes à co-rotation permettant l'application

d'une pression de fluide sélective aux éléments d'étanchéité.

L'invention concerne un appareil à volutes à co-

rotation dans lequel un élément à volute est modifié de façon à former une chambre de pression Dans la forme préférée de -10 réalisation, des joints d'étanchéité sont prévus et portent contre une plaque de pression fixée à l'autre élément à volute afin de fermer la chambre de pression Un fluide entre dans la chambre de pression par un ou plusieurs passages à partir d'une chambre de compression afin d'exercer la pression souhaitée pour rappeler la plaque de pression à l'écart de l'élément à volute et rappeler ainsi les éléments

à volutes l'un vers l'autre.

Il est également prévu des variantes de réalisa-

tion dans lesquelles les éléments d'étanchéité travaillent dans des chambres exposées à une pression choisie transmise par l'intermédiaire d'un passage séparé, et dans lesquelles les éléments d'étanchéité sont remplacés par un élément à piston exposé directement à la pression régnant dans la chambre de pression et agissant, à son tour, sur la plaque de

pression.

On présentera aussi un exemple d'appareil à volutes à co-rotation qui peut convenablement utiliser la

présente invention.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil à volutes à co-rotation selon l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie de l'appareil à volutes de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale partielle

à échelle agrandie d'une variante de réalisation de l'appa-

reil à volutes de la figure 1; la figure 4 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie d'une deuxième variante de réalisation de l'appareil à volutes de la figure 1;

la figure 4 A est une coupe longitudinale par-

tielle à échelle agrandie d'une autre forme de réalisation de la deuxième variante de l'appareil à volutes de la figure 1; la figure 4 B est une coupe d'un détail d'une variante de réalisation des moyens d'étanchéité de la figure 4; la figure 4 C est une coupe partielle d'un détail d'une autre variante de réalisation des moyens d'étanchéité de la figure 4; la figure 4 D est une coupe partielle à échelle agrandie d'une autre variante de réalisation des moyens d'étanchéité de la figure 4; la figure 5 est une coupe longitudinale partielle d'une troisième variante de réalisation de l'appareil à volutes de la figure 1; la figure 6 est une coupe longitudinale partielle d'une quatrième variante de réalisation de l'appareil à volutes de la figure 1; la figure 7 est une coupe longitudinale partielle d'une cinquième variante de réalisation de l'appareil à volutes de la figure 1;

la figure 7 A est une coupe longitudinale par-

tielle à échelle agrandie des moyens d'étanchéité de l'appa-

reil de la figure 7; et la figure 8 est un schéma d'un système de

réfrigération utilisant l'appareil à volutes selon l'inven-

tion.

Un appareil à fluide du type à volutes, repré-

senté d'une façon générale sur la figure 1 sous la forme d'un

ensemble à compresseur à volutes, est désigné par la réfé-

rence numérique 20 Etant donné que la forme préférée de réalisation de l'invention est un ensemble à compresseur hermétique à volutes, l'appareil à volutes 20 est appelé indifféremment compresseur à volutes 20 ou ensemble à compresseur 20 Il est évident que les particularités de l'invention se prêtent d'elles-mêmes aussi aisément à une utilisation dans un appareil à volutes agissant à la manière d'un détendeur de fluide, d'une pompe à fluide ou d'un

appareil à volutes qui n'est pas du type hermétique.

Dans la forme préférée de réalisation, l'ensemble à compresseur 20 comprend une enveloppe hermétique 22 ayant une partie supérieure 24, une partie inférieure 26 et une partie centrale intermédiaire 28 de bâti fixée entre la partie supérieure 24 et la partie inférieure 26 La partie centrale 28 de bâti est définie par une partie extérieure globalement cylindrique ou annulaire 30 et par une partie

centrale 32 disposée à travers l'une de ses extrémités.

La partie centrale 28 de bâti est réalisée d'une seule pièce avec un logement globalement cylindrique 34 de palier supérieur qui est sensiblement centré sur l'axe de la partie annulaire extérieure 30 Une ouverture 36 pour arbre d'entraînement s'étend axialement à travers le centre du logement de palier supérieur 34, et un palier principal supérieur 38 est disposé radialement dans l'ouverture 36 pour arbre d'entraînement Le palier principal supérieur 38 est avantageusement réalisé, par exemple, en bronze fritté ou en une matière similaire, mais il peut également, en variante, être un palier du type à rouleaux ou à billes, afin de

recevoir une charge tournante.

Un moteur 40 est disposé dans la partie supé-

rieure 24 et dans la partie centrale 28 de bâti de l'enve-

loppe hermétique 22 Le moteur 40 est de préférence un moteur électrique monophasé ou triphasé constitué d'un stator 42 qui est disposé circonférentiellement autour d'un rotor 44, un espace annulaire formé entre eux permettant une rotation libre du rotor 44 à l'intérieur du stator 42 ainsi que

l'écoulement d'un fluide lubrifiant ou réfrigérant.

Il apparaîtra aisément à l'homme de l'art que d'autres types de moteurs 40 et de moyens de montage du moteur 40 conviennent également à une application dans la présente invention Par exemple, le stator 42 pourrait être fixé à l'intérieur de l'appareil à volutes 20 par plusieurs longs boulons ou longues vis à tête 46 passant dans des10 ouvertures appropriées des plaques de stator pour pénétrer dans des trous taraudés dans la partie centrale 28 de bâti afin de fixer le moteur 40 à l'intérieur de l'enveloppe

hermétique 22.

L'agencement à volutes comprend un premier élément ou élément d'entraînement 76 à volute et un second

élément ou élément fou 78 à volute, ayant chacun un enrou-

lement à volute en développante en saillie destiné à s'enclencher de façon imbriquée avec l'autre enroulement en volute respectif Le premier élément à volute 76 comprend un premier enroulement de volute en développante 80 en saillie qui est réalisé d'une seule pièce avec une plaque d'extrémité globalement plane 82 de la volute d'entraînement La plaque d'extrémité 82 de la volute d'entraînement comprend un arbre 84 d'entraînement du premier élément à volute, disposé centralement, faisant saillie du côté opposé à celui de l'enroulement en volute en développante 80 Une galerie 86 de décharge est définie par un alésage s'étendant centralement suivant l'axe de l'arbre d'entraînement 84 La galerie 86 de décharge est en communication d'écoulement avec une ouverture 88 de décharge définie par un alésage globalement central

traversant la plaque d'extrémité 82 de la volute d'entraîne-

ment L'arbre d'entraînement 84 comprend en outre une première partie 90 de diamètre relativement grand s'étendant axialement à travers le palier principal supérieur 38 pour s'y ajuster en rotation libre, et une seconde partie 92 de diamètre relativement plus petit qui s'étend axialement à travers le rotor 44 auquel elle est fixée Le rotor 44 peut être fixé à la partie 92 de rotor de l'arbre d'entraînement 84 par des moyens tels qu'un ajustement à force entre eux ou une clavette de transmission de puissance logée dans des

rainures juxtaposées.

Le second élément à volute ou élément à volute fou 78 comprend un second enroulement en volute fou 100 qui est disposé en contact imbriqué avec l'enroulement en volute d'entraînement 80 L'enroulement en volute fou 100 est une développante faisant saillie d'une plaque d'extrémité folle

102 Deux clavettes courtes folles rectilignes (non repré-

sentées) font saillie de la plaque d'extrémité folle 102 Les

clavettes courtes sont disposées dans des positions radiale-

ment opposées à l'extérieur de l'enroulement en volute fou Un arbre court fou 104 du second élément en volute, disposé centralement, fait saillie de la partie arrière 106 de la plaque d'extrémité folle 102, du côté opposé à celui de

l'enroulement en volute fou 100.

La désignation de l'élément à volute d'entraîne-

ment 76 en tant que premier élément à volute et de l'élément à volute fou 78 en tant que second élément à volute doit être

comprise comme étant arbitraire, pour faciliter la des-

cription et non pas à titre limitatif Il serait aussi précis de désigner l'élément à volute fou 78 premier élément à volute et l'élément à volute d'entraînement 76 second élément

à volute.

Un palier annulaire 110, qui peut être un coussinet réalisé en bronze fritté ou en une autre matière convenable, ou qui peut être du type à rouleaux ou à billes, est disposé à l'intérieur d'une paroi annulaire définissant un logement 112 de palier fou qui est réalisé d'une seule pièce avec la partie inférieure 26 de l'enveloppe hermétique en tant que moyen de support pour supporter en rotation le

second élément à volute ou élément à volute fou 78.

il Dans la forme préférée de réalisation, la plaque d'extrémité 82 de la volute d'entraînement comprend deux éléments 120 en saillie, radialement opposés, s'étendant parallèlement à l'enroulement en volute 80, et la plaque d'extrémité à volute folle comprend deux clavettes folles radialement opposées s'étendant parallèlement à l'enroulement en volute 100, lesquelles ne sont pas visibles sur les vues en coupe Les éléments en saillie 120 partent de positions proches de la périphérie extérieure de la plaque d'extrémité 82 de la volute d'entraînement Les éléments en saillie 120 sont également disposés en des positions qui sont éloignées angulairement d'environ 900 des positions des clavettes

courtes folles lorsque les volutes 80 et 100 sont imbriquées.

Chaque élément en saillie 120 comprend aussi une partie d'entraînement 122 et une partie d'extrémité 124 qui est de

préférence filetée pour recevoir un organe de fixation 126.

Un anneau d'entraînement 130 sert de moyen destiné à enclencher la partie d'entraînement 122 des éléments en saillie 120 et les clavettes courtes folles pour assurer une rotation simultanée des éléments à volutes 76 et 78 L'anneau d'entraînement 130 s'étend circonférentiellement autour des éléments à volutes 80 et 100 et présente quatre fentes espacées radialement de façon égale, qui sont engagées de façon coulissante par les parties d'entraînement 122 et les clavettes courtes folles, respectivement On pense que la construction et le fonctionnement d'ensemble de l'anneau d'entraînement 130 sont bien connus de l'homme de l'art et qu'il est inutile de les décrire plus en détail On pense aussi qu'il est évident que d'autres moyens peuvent être utilisés pour assurer une rotation simultanée de la volute

d'entraînement 76 et de la volute folle 78.

Une plaque de pression plane ou sensiblement plane 140, ayant deux trous 142 opposés radialement, est prévue à proximité immédiate de la partie arrière 106 du35 second élément à volute 78 Les trous 142 sont opposés radialement de façon que la plaque de pression 140 puisse être fixée par les organes de fixation 126 aux éléments en saillie 120 L'homme de l'art appréciera que, bien que l'on souhaite que la plaque de pression 140 soit plane, d'autres configurations de la plaque de pression 140 peuvent convenir également lorsqu'au moins une partie comprenant une surface plane 144 est prévue La plaque plane 140 de pression est avantageusement formée en métal et est d'une fabrication simple, augmentant sensiblement la simplicité de fabrication de l'appareil à volutes 20 On appréciera aussi que d'autres moyens convenables pour fixer la plaque de pression à l'élément à volute 76 peuvent être utilisés et ne sont pas

limités à l'utilisation des éléments en saillie 120.

Une chambre de pression 150 est prévue dans la partie arrière 106 du second élément à volute 78, comme montré sur la figure 2 Cette chambre 150 de pression est définie par une paroi intérieure 152, une paroi extérieure 154, une paroi intérieure 156 qui rejoint la paroi intérieure 152 et la paroi extérieure 154 La paroi intérieure 152 et la paroi extérieure 154 sont toutes deux perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la partie arrière 106, étant globalement parallèles à l'axe de l'élément à volute 78 afin qu'elles définissent, avec la paroi intérieure 156, un évidement dans la partie arrière 106 Un passage 158 de fluide est défini à travers la plaque d'extrémité 102 de la seconde volute pour permettre une communication de fluide entre la chambre C de compression et la chambre 150 de pression. De préférence, la paroi intérieure 152 est circulaire et concentrique à l'arbre 104 de l'élément à volute 78 pour former une chambre de pression 150 de largeur convenable Cependant, il n'est pas nécessaire que la première paroi 152 ou la seconde paroi 154 soit concentrique à l'arbre 104, et il n'est pas non plus nécessaire que la

première paroi 152 ou la seconde paroi 154 soit circulaire.

L'espacement radial entre la première paroi 152 et la seconde paroi 154 peut être modifié autour de l'arbre 104 pour établir une chambre de pression 150 dont la largeur W varie en chaque position radiale Ceci permet à la largeur W de la chambre 150 de pression d'être adaptée pour produire une force inférieure ou supérieure et donc un couple ou moment de stabilisation plus faible ou plus grand, du fait de la pression du fluide dans la chambre 150 de pression dans des positions d'angle de manivelle ou de calage dans lesquelles l'appareil à volutes 20 risque le plus de subir une nutation du fait des moments produisant une nutation, résultant des

fluides comprimés à l'intérieur de la chambre C de compres-

sion Cependant, dans la forme préférée de réalisation, la chambre 150 de pression présente une largeur constante W et

est concentrique à l'arbre 104 pour simplifier la fabrica-

tion. Un premier élément 172 d'étanchéité est disposé en contact de glissement axial avec la première paroi 152 et un second élément 174 d'étanchéité est disposé en contact de glissement axial avec la seconde paroi 154 Les joints d'étanchéité 172 et 174 constituent un moyen 170 pour assurer l'étanchéité de la chambre de pression 150 Les joints d'étanchéité 172 et 174 sont de préférence analogues à l'anneau d'un cylindre afin que leur section transversale suivant l'axe de l'appareil à volutes 20 se présente sous la forme d'un rectangle Il est également souhaitable de former les moyens d'étanchéité 170 en matière flexible afin que la pression de fluide à l'intérieur de la chambre assure un contact hermétique aux fluides entre la paroi et l'élément d'étanchéité respectifs De plus, les premier et second éléments d'étanchéité 172 et 174 doivent être formés de manière à permettre un contact de glissement raisonnablement libre avec les surfaces respectives des première et seconde parois 152 et 154 pour permettre un mouvement axial de la

plaque 140 de pression par rapport à la partie arrière 106.

Dans le fonctionnement de l'appareil à volutes , le moteur 40 est mis en marche, provoquant une rotation du premier élément à fluide 76 et une rotation simultanée du second élément à volute 78 par l'intermédiaire de l'anneau d'entraînement 130 Les enroulements en volutes 80 et 100

forment une série de chambres C de compression dans les-

quelles un fluide est comprimé Le fluide est chassé d'une chambre C de compression jusque dans la chambre 150 de pression en empruntant le passage de fluide 158 La pression du fluide dans la chambre 150 de pression applique à force les joints d'étanchéité 172 et 174 contre les première et seconde parois respectives 152 et 154 pour former un joint étanche au fluide La pression du fluide éloigne également à force les joints 172 et 174 de la paroi intérieure 156 et les applique à force en contact étanche avec la partie plane 144 de la plaque 140 de pression La chambre 150 de pression étant ainsi fermée, la pression du fluide contenu dans cette chambre 150 agit de façon à écarter à force la plaque 140 de pression de la partie arrière 106 Cette sollicitation de la plaque 140 de pression agit par l'intermédiaire des éléments en saillie 120 de manière à diriger le premier élément à volute 76 vers le second élément à volute 78, surmontant ainsi les forces de séparation axiales générées à l'intérieur des chambres C de compression et assurant que les chambres C de compression sont fermées et que la compression du fluide

peut y avoir lieu.

Il convient de noter que, lorsque la même pièce ou la même particularité est montrée sur plus d'une des figures, elle est désignée par la référence numérique

correspondante afin de faciliter la compréhension de l'inven-

tion En outre, il convient de se référer à toutes les

figures nécessaires pour mieux comprendre la description même

lorsque l'on indique une figure particulière, car toutes les référencesnumériques ne sont pas inscrites sur toutes les figures pour les rendre moins confuses Lorsque la même pièce ou la même particularité apparaît sur une figure représentant ou illustrant une variante de réalisation de cette pièce ou particularité, cette dernière porte la même référence numérique, suivie d'un suffixe numérique afin de correspondre à la désignation de cette variante de réalisation dans la

description La désignation numérique de la variante de

réalisation ne correspond pas à son équivalent préféré, mais

est plutôt destinée à faciliter la compréhension de l'inven-

tion. En référence à présent à la figure 3, la première variante de réalisation de l'invention est décrite Dans la première variante de réalisation, un élément à piston 180-1

est prévu au lieu des éléments d'étanchéité 172 et 174.

L'élément à piston 180-1 comporte deux branches 182-1 s'étendant vers le bas et une surface 184-1 de pression, et il est en contact étanche avec la paroi intérieure 152 et la paroi extérieure 154 D'autres formes de l'élément à piston -1 peuvent être commodément utilisées, et il n'est pas nécessaire qu'elles comprennent les branches 182-1 Dans cette variante de réalisation, le fluide provenant de la chambre C de compression est transféré en empruntant le passage de fluide 158-1 jusque dans la chambre 150-1 de pression, mais il agit sur la surface 184-1 de pression de l'élément à piston 180-1 Ceci applique à force l'élément à piston 180-1 contre la plaque de pression 140-1 et rappelle donc les éléments à volutes 76-1 et 78-1, comme dans la forme préférée de réalisation Cependant, dans cette variante de réalisation, aucune pression de fluide n'agit contre la

plaque de pression 140-1, car la force de rappel est trans-

mise par l'élément à piston 180-1 En ce qui concerne tous les autres points, le fonctionnement de l'appareil à volutes

-1 est identique à celui de la forme préférée de réalisa-

tion. En référence à présent à la figure 4, une deuxième variante de réalisation de l'appareil à volutes 20-2 est décrite Dans cette deuxième variante de réalisation, un premier élément 202-2 de retenue de joint d'étanchéité et un second élément 204-2 de retenue de joint d'étanchéité sont prévus Le premier élément de retenue 202-2 est espacé de la première paroi 152-2 pour former une première chambre 212-2 d'étanchéité dans laquelle le premier élément d'étanchéité 172-2 est disposé, et le second élément 204-2 de retenue est espacé de la seconde paroi 154-2 pour former une seconde chambre 214-2 d'étanchéité dans laquelle le second joint

d'étanchéité 174-2 est disposé La première chambre d'étan-

chéité 212-2 et la seconde chambre d'étanchéité 214-2 sont dimensionnées pour recevoir de façon étanche et coulissante le premier élément d'étanchéité 172-2 et le second élément d'étanchéité 174-2, respectivement La première chambre d'étanchéité 212-2 reçoit un fluide sous pression par l'intermédiaire d'un premier passage 220-2 de pression d'étanchéité, tandis que la seconde chambre d'étanchéité 214-2 reçoit un fluide par l'intermédiaire d'un second passage 222-2 de pression d'étanchéité Sur la figure 4, la première chambre d'étanchéité 212-2 reçoit une pression provenant d'une chambre Cl de compression qui est à une

pression légèrement supérieure à celle transmise par l'inter-

médiaire du second passage d'étanchéité 222-2 à la seconde chambre d'étanchéité 214-2 à partir de la chambre C 2 de compression En variante, comme montré sur la figure 4 A, la première chambre 212-2 d'étanchéité et la seconde chambre 214-2 d'étanchéité peuvent recevoir toutes deux un fluide par l'intermédiaire d'un passage commun 224-2 de pression

d'étanchéité provenant d'une chambre unique C 3 de compres-

sion.

Il est évident à l'homme de l'art que, du fait de la multitude de pressions utilisables dans les chambres C de compression, chaque élément d'étanchéité 172-2 et 174-2 peut être soumis à une pression qui est supérieure, inférieure ou égale à la pression contenue dans la chambre de pression -2 ou à la pression dans laquelle l'autre élément d'étanchéité respectif 172-2 ou 174-2 est exposé Par

conséquent, la description précédente doit être considérée

comme étant donnée à titre d'exemple non limitatif.

Le fonctionnement de la deuxième variante de réalisation est sensiblement identique à celle de la forme préférée de réalisation Pendant que les volutes 76-2 et 78-2 tournent, le fluide se trouvant dans les chambres respectives C de compression s'écoule dans les passages 158-2, 220-2 et 222-2 pour établir la pression souhaitée dans la chambre de pression 150-2, dans la première chambre d'étanchéité 212- 2 et dans la seconde chambre d'étanchéité 214-2 Lorsque la pression dans les chambres d'étanchéité est inférieure à la pression régnant dans la chambre de pression 150-2, la durée de vie des joints d'étanchéité 172-2 et 174-2 est accrue et, par contre, lorsque la pression dans les chambres 212-2 et 214-2 est supérieure à celle régnant dans la chambre de pression 150-2, les éléments d'étanchéité 172-2 et 174-2 sont maintenus à force contre la plaque de pression 140-2 pour

assurer une étanchéité ferme de la chambre de pression 150-2.

Le fluide contenu dans la chambre de pression 150-2 agit alors de façon à rappeler l'un vers l'autre les éléments à

volutes pour permettre la compression de fluide souhaitée.

Selon la forme préférée de réalisation et les variantes de réalisation décrites en regard des figures 1 à 4, l'appareil à volutes est disposé de façon que l'axe de

rotation se trouve dans une position sensiblement verticale.

Dans la position verticale, la gravité agit sur les joints d'étanchéité 172 et 174 ou sur le piston 180 pour aider leur action d'étanchéité Ceci est particulièrement important au moment de la mise en marche de l'appareil à volutes 20, car au démarrage, la pression du fluide dans les chambres C de

compression est souvent égale à la pression d'aspiration.

Dans cette condition, le fluide comprimé entrant dans la chambre 150 d'équilibrage de pression tend à s'infiltrer entre les joints d'étanchéité 172 et 174, respectivement, et la surface 144 de rappel de la plaque de pression avant que la pression du fluide exercée sur les joints 172 et 174 soit

suffisante pour établir une étanchéité convenable entre eux.

Lorsque la masse des joints d'étanchéité 172 et 174 est insuffisante pour assurer une action d'étanchéité au moment du démarrage, cette infiltration peut se produire et empêche une fermeture étanche convenable de la chambre 150 de pression Une étanchéité incorrecte de la chambre 150 de

pression peut entraîner une perte d'efficacité de la compres-

sion dans les chambres C de compression ou peut aboutir à un

manque complet de compression.

Il est donc souhaitable, dans certaines situa- tions, de prévoir des moyens destinés rappeler les moyens d'étanchéité contre la surface 144 de rappel par pression pour empêcher qu'une telle infiltration ne se produise au moment de la mise en marche de l'appareil à volutes 20 A titre illustratif, des moyens d'étanchéité comprenant un

moyen de rappel 228 sont représentés sur diverses figures.

Ceci n'entend pas signifier qu'un tel moyen de rappel est nécessaire pour faire fonctionner convenablement ces variantes de réalisation, mais l'homme de l'art comprendra plutôt que l'application d'un tel moyen de rappel aux moyens d'étanchéité dépend d'un certain nombre de facteurs liés entre eux Ces facteurs comprennent la masse des joints d'étanchéité 172 et 174, l'orientation axiale de l'appareil à volutes 20 et la possibilité résultante d'utiliser la gravité pour assurer une étanchéité appropriée, la pression du fluide devant être contenu dans la chambre 150 de pression et la pression du fluide devant être appliquée aux éléments d'étanchéité 172 et 174, et l'amplitude de la force de séparation axiale générée par le fluide dans les chambres de compression C. En référence à présent à la figure 5, une

troisième variante de réalisation de l'invention est décrite.

Un élément d'étanchéité unique 230-3 sert de moyen d'étan-

chéité 170-3 et est rappelé contre la plaque de pression 140-3 à l'aide, par exemple, d'un moyen de rappel à ressort facultatif 228 représenté sous la forme de ressorts hélicoï-

daux 232-3 dont un certain nombre est disposé à intervalles angulaires relativement égaux L'élément d'étanchéité 230-3 présente quatre faces d'étanchéité: une face annulaire 234-3 d'étanchéité destinée à s'appliquer de façon étanche contre la paroi intérieure 152-3, et une face annulaire 236-3 d'étanchéité destinée à s'appliquer de façon étanche contre la paroi extérieure 154-3, une arête d'étanchéité annulaire

intérieure 238-3 et une arête d'étanchéité annulaire exté-

rieure 240-3 disposée radialement à l'extérieur de l'arête annulaire intérieure 238-3, chacune des faces d'étanchéité étant en contact de glissement Une âme centrale 242-3 relie les faces d'étanchéité 234-3, 236-3, 238-3 et 240-3 et en constitue un support structural Un ou plusieurs évents 244-3 de fluide sont prévus dans l'âme 242-3 pour permettre au fluide se trouvant dans la chambre de pression 150-3 de

s'appliquer contre la surface 144-3 de la plaque de pression.

L'arête d'étanchéité intérieure 238-3 s'étend en opposition à partir de la face d'étanchéité 234-3 de la paroi intérieure

et l'arête d'étanchéité extérieure 240-3 s'étend en oppo-

sition à partir de la face d'étanchéité 236-3 de la paroi extérieure pour porter contre la surface 144-3 de la plaque

de pression.

Le fonctionnement de la troisième variante de réalisation est similaire à celui de la forme préférée de réalisation, variant uniquement par le fait que les arêtes d'étanchéité 238-3 et 240-3 ne peuvent pas se déplacer de façon indépendante Ceci évite qu'un déplacement radial indésirable puisse se produire, ce qui provoquerait une perte d'étanchéité de la chambre 150-3 de pression On notera en outre que la face annulaire 234-3 d'étanchéité de la paroi intérieure et la face annulaire 236-3 d'étanchéité de la paroi extérieure peuvent être formées de façon à avoir une largeur légèrement supérieure à la largeur nominale entre la paroi intérieure 152-3 et la face de paroi extérieure 154-3, lorsque la matière utilisée pour la fabrication du joint d'étanchéité est souple Ceci assure que les faces d'étan- chéité et les parois respectives sont en contact étanche lorsqu'elles sont assemblées sous l'effet d'une précharge ou

d'un rappel entre elles.

Comme montré sur la figure 5, la largeur des

arêtes d'étanchéité 238-3 et 240-3 est de préférence relati-

vement faible Ceci minimise la force sous laquelle les arêtes d'étanchéité sont réellement chargées en contact avec

la surface 144 de la plaque de pression, à la valeur néces-

saire pour assurer une étanchéité suffisante Toute augmen-

tation de la largeur des arêtes d'étanchéité au-delà de la force nécessaire entraîne un frottement accru avec la plaque de pression, ce qui a pour conséquence de réduire la durée de vie des joints d'étanchéité et d'augmenter la puissance demandée au moteur 40 Ceci est vrai pour les formes préférées de réalisation ainsi que pour toutes variantes dans lesquelles la pression d'un fluide est

utilisée pour rappeler directement la plaque de pression.

La figure 6 montre une quatrième variante de réalisation de l'appareil à volutes 20-4 Dans cette forme de

réalisation, des joints annulaires 172-4 et 174-4 d'étan-

chéité rappelés par ressorts avec lesquels ils sont réalisés d'une seule pièce et appelés joints frontaux intérieur et extérieur, sont utilisés en tant que moyen d'étanchéité -4 Ces joints ont une section transversale de forme habituellement en U ou en V, la base du U ou du V étant orientée vers la paroi respective 152-4 et 154-4 de la chambre de pression, une branche du U ou du V étant disposée en contact avec la base 156-4 de la chambre de pression et l'autre branche étant en contact étanche avec la surface 144-4 de la plaque de pression La pression régnant à l'intérieur de la chambre 150-4 de pression agit donc de façon à favoriser l'action d'étanchéité des joints Un exemple de joints frontaux convenables, qui sont disponibles dans le commerce, est la série 560010, fabriquée par American Variseal Corporation Le fonctionnement de cette forme de réalisation est similaire à celui de la forme préférée et de la deuxième variante de réalisation o des moyens de rappel sont utilisés pour rappeler les moyens d'étanchéité Un avantage de cette forme de réalisation est que les moyens de rappel sont réalisés d'une seule pièce avec les moyens d'étanchéité, ce qui entraîne une diminution du nombre de

pièces demandées.

La figure 7 représente une cinquième variante de réalisation de l'appareil à volutes 20-5 dans laquelle des éléments d'étanchéité à arêtes annulaires sont utilisés Les moyens d'étanchéité 170-5 comprennent une bague intérieure

250-5 d'étanchéité et une bague extérieure 252-5 d'étan-

chéité Comme on le voit sur la figure 7 A, qui est une vue en coupe transversale partielle à échelle agrandie de la bague intérieure 250- 5 d'étanchéité, une rainure intermédiaire 256-5 d'étanchéité est formée dans la bague intérieure 250-5 à proximité immédiate de la paroi intérieure 152-2 de la chambre et un joint d'étanchéité intérieur 258-5 est logé dans la rainure 256-5 pour permettre un mouvement de la bague intérieure 250-5 d'étanchéité dans la chambre de pression -5 Un moyen de rappl 228-5, tel qu'un ressort hélicoïdal 232-5, est également prévu pour porter contre la paroi 156-5 de la chambre de pression et contre la bague intérieure 250-5 d'étanchéité afin d'assurer un contact entre la surface 144-5 de la plaque de pression et la bague intérieure 250-5 d'étanchéité Bien que cela ne soit pas montré en détail à échelle agrandie, on peut voir sur la figure 7 que la bague extérieure 252-5 d'étanchéité présente pratiquement les mêmes particularités Ceci permet un mouvement souple de la bague

intérieure 250-5 d'étanchéité et un mouvement souple indépen-

dant de la bague extérieure 252-5 d'étanchéité qui, dans cette forme de réalisation, sont formées en une matière

relativement rigide, telle que de l'aluminium ou de l'acier.

Les figures 4 B, 4 C et 4 D représentent plus en détail des exemples du moyen de rappel 228, tel qu'appliqué

à des fins d'illustration uniquement à la forme de réalisa-

tion représentée sur la figure 4 Sur la figure 4 B, un moyen d'étanchéité, composé d'un stratifié de matières telles que de l'acier à ressort ou de l'acier à ressort et du caoutchouc, est illustré En ce qui concerne l'élément d'étanchéité 230 de la figure 5, un certain nombre de ressorts hélicoïdaux 232 sont disposés de façon à exercer une force rappelant le moyen d'étanchéité 120 vers la surface 144 de la plaque de pression Sur la figure 4 C, un élément compressible et flexible tel qu'une bague torique est utilisé en tant que moyen de rappel 228 De telles bagues toriques sont aisément disponibles dans le commerce et offrent une

possibilité d'étanchéité supplémentaire Un ressort hélicoï-

dal incliné, disposé le long du moyen d'étanchéité 170, est illustré en tant que moyen de rappel 228 sur la figure 4 D. L'homme de l'art appréciera que d'autres moyens d'étanchéité tels que des ressorts à lame ou des ressorts Belleville

peuvent être utilisés avec des résultats aussi valables.

Sur la figure 8, l'ensemble 20 à compresseur à volutes est représenté raccordé par l'ouverture de décharge , située dans la partie d'enveloppe hermétique supérieure 24 et par l'ouverture d'aspiration 52, située dans la partie inférieure d'enveloppe hermétique 26, un système à fluide tel qu'il en est généralement utilisé dans des systèmes de

réfrigération ou de climatisation L'homme de l'art appré-

ciera qu'il ne s'agit que d'un système ou circuit de fluide dans lequel l'ensemble à compresseur à volutes 20 peut être commodément utilisé, et que l'application de l'ensemble à compresseur à volutes 20 dans des systèmes de réfrigération et de climatisation ne doit être considérée qu'à titre

d'exemple non limitatif.

Le système de réfrigération, représenté globale-

ment sur le schéma de la figure 2 en association avec l'ensemble à compresseur à volutes 20, comprend une conduite 54 de décharge montée entre 1 'ouverture 50 de décharge de l'enveloppe et un condenseur 60 destiné à évacuer la chaleur

du système de réfrigération et, dans le traitement, habituel-

lement à condenser le réfrigérant pour le faire passer d'un état de vapeur à un état de liquide Une conduite 62 relie le

condenseur 60 à un dispositif 64 de détente ou d'expansion.

Ce dispositif 64 peut être une vanne à commande thermique ou électrique, pilotée par un dispositif de commande convenable (non représenté), un ensemble à tube capillaire ou d'autres moyens appropriés pour expanser le réfrigérant dans le système Une autre conduite 66 relie le dispositif 64 d'expansion à un évaporateur 68 pour transférer le fluide réfrigérant expansé depuis le dispositif 64 d'expansion jusqu'à l'évaporateur 68 afin qu'il reçoive de la chaleur et évapore habituellement le fluide réfrigérant en un état de vapeur Enfin, une conduite 70 d'aspiration du système de réfrigération transfère le fluide réfrigérant évaporé depuis l'évaporateur 68 jusqu'à l'ensemble à compresseur 20 dans lequel le fluide réfrigérant est comprimé et renvoyé au

système de réfrigération.

On considère que les principes généraux des systèmes de réfrigération capables d'utiliser convenablement un appareil compresseur à volutes 20 sont bien compris dans la technique et qu'il n'est pas nécessaire d'expliquer en détail les dispositifs et mécanismes appropriés pour le fonctionnement et la construction d'un tel système de réfrigération On considère aussi qu'il est évident à l'homme

de l'art que de tels systèmes de réfrigération ou de climati-

sation peuvent comprendre des unités multiples de l'ensemble à compresseur 20 dans un montage du type parallèle ou série, ainsi que des condenseurs 60, des évaporateurs 68 ou d'autres éléments en montages multiples, et des dispositifs d'appoint tels que des sous-refroidisseurs et des ventilateurs de refroidissement et autres, considérés comme connus dans la technique. Par conséquent, en tous points, l'invention représente un perfectionnement important qui réduit le coût initial et améliore le rendement global de l'appareil à volutes 20 En outre, bien que l'invention soit représentée à titre d'exemple dans un compresseur hermétique 20 à volutes, il est évident que l'invention est utile dans toutes applications de l'appareil 20 à volutes à co- rotation, avec les mêmes améliorations en ce qui concerne les performances

et la réduction des coûts.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (23)

REVENDICATIONS

1 Appareil à volutes à co-rotation, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément à volute ( 76) ayant

une première plaque d'extrémité ( 82) et un premier enrou-

lement en volute ( 80) comprenant une première partie en développante en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité; un second élément à volute ( 78) ayant une seconde plaque d'extrémité ( 102) comprenant une partie

arrière ( 106), un second enroulement en volute ( 100) compre-

nant une seconde partie en développante en saillie destinée à coopérer avec la première partie en développante en saillie pour définir une chambre (C) de compression, ladite partie arrière définissant une chambre ( 150) de pression et la seconde plaque d'extrémité définissant en outre un passage ( 158) allant de la chambre de compression à la chambre de pression; des moyens ( 170) d'étanchéité disposés dans la chambre de pression; un élément à plaque de pression ( 140) fixé au premier élément à volute, la plaque de pression étant adjacente à la partie arrière du second élément à volute en contact de glissement avec les moyens d'étanchéité; et des moyens ( 120, 122, 130) destinés à assurer une rotation simultanée des éléments à volutes. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément à volute comporte en outre un arbre ( 104) disposé centralement, et la chambre de pression est en outre définie par une première paroi ( 152) espacée radialement de l'arbre et par une seconde paroi ( 154) espacée

radialement de l'arbre.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé

en ce que la première paroi est circulaire.

4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé

en ce que la seconde paroi est circulaire.

Appareil selon la revendication 2, caractérisé

en ce que la première paroi et la seconde paroi sont cir-

culaires et concentriques à l'arbre.

6 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde plaque d'extrémité comprend en outre une paroi intérieure ( 156) de la chambre de pression entre la

première paroi et la seconde paroi.

7 Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la plaque de pression comprend une partie sensi-

blement plane ( 144).

8 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent en outre un premier élément d'étanchéité ( 172) disposé dans la chambre de pression et en contact de glissement axial avec la première paroi, et un second élément d'étanchéité ( 174) disposé dans la chambre de pression et en contact de glissement axial avec

la seconde paroi.

9 Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie arrière du second élément à volute définit en outre un premier élément ( 202-2) de retenue de joint d'étanchéité disposé dans la chambre de pression et espacé de la première paroi circulaire ( 152-2) afin de définir une première chambre d'étanchéité ( 212-2) entre le premier élément de retenue et la première paroi circulaire; et un second élément ( 202-4) de retenue de joint d'étanchéité disposé dans la chambre de pression et espacé de la seconde paroi circulaire ( 154-2) afin de définir une seconde chambre d'étanchéité ( 214-2) entre le premier élément de retenue et

la seconde paroi.

Appareil selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que la seconde plaque d'extrémité définit en outre un premier passage ( 220-2) de pression d'étanchéité allant de la chambre de compression à la première chambre d'étanchéité.

11 Appareil selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que la seconde plaque d'extrémité définit en outre un second passage ( 222-2) de pression d'étanchéité allant de la chambre de compression à la seconde chambre d'étanchéité.

12 Appareil selon la revendication 9, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à rappeler le premier élément d'étanchéité vers la plaque de pression.

13 Appareil selon la revendication 9, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à rappeler le second élément d'étanchéité vers la plaque de pression.

14 Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens ( 228) destinés à rappeler les moyens d'étanchéité vers la plaque de pression.

Appareil selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort

( 232).

16 Appareil selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que les moyens de rappel sont réalisés d'une

seule pièce avec les moyens d'étanchéité ( 170-4).

17 Appareil à volutes à co-rotation, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément à volute ( 76) ayant

une première plaque d'extrémité ( 80) et un premier enrou-

lement en volute ( 82) comprenant une première partie en développante en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité; un second élément à volute ( 78) ayant une seconde plaque d'extrémité ( 102) comprenant une partie

arrière ( 106), un second enroulement en volute ( 100) compre-

nant une seconde partie en développante en saillie destinée à coopérer avec la première partie en développante en saillie pour définir une chambre (C) de compression destinée à contenir un fluide sous pression, ladite partie arrière comportant un arbre ( 104) disposé centralement, une première paroi ( 152) espacée radialement de l'arbre et une seconde paroi ( 154) espacée radialement de l'arbre, la première paroi et la seonde paroi définissant une chambre de pression ( 150-1), la seconde plaque d'extrémité définissant en outre

un passage ( 158) de fluide allant de la chambre de compres-

sion à la chambre de pression; un élément à piston ( 180-1)

disposé dans la chambre de pression et en contact de glis-

sement axial avec les première et seconde parois; un élément à plaque de pression ( 140-1) fixé au premier élément à volute, ladite plaque de pression étant adjacente à la partie arrière du second élément à volute en contact de glissement avec l'élément à piston; et des moyens ( 120, 122, 130) destinés à assurer une rotation simultanée des éléments à volutes.

18 Appareil selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que l'élément à piston comporte en outre deux branches ( 182-1) qui en font saillie et qui sont en contact

avec la plaque de pression.

19 Appareil selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que la première paroi et la seconde paroi sont

circulaires et concentriques à l'arbre de la seconde volute.

Appareil selon la revendication 17, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de rappel disposés dans la chambre de pression et destinés à rappeler

l'élément à piston contre la plaque de pression.

21 Appareil à volutes à co-rotation, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément à volute ( 76) ayant une première plaque d'extrémité ( 82) présentant une péri- phérie extérieure, un premier enroulement en volute ( 80) comprenant une première partie en développante en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité; un second élément à volute ( 78) ayant une seconde plaque d'extrémité

( 102) comprenant une partie arrière ( 106), un second enrou-

lement en volute ( 100) comprenant une seconde partie en développante en saillie destinée à coopérer avec la première partie en développante en saillie pour définir une chambre (C) de compression destinée à contenir un fluide sous pression, ladite partie arrière comprenant un arbre ( 104) disposé centralement, une première paroi ( 152) espacée radialement de l'arbre et une seconde paroi ( 154) espacée radialement de l'arbre, la première paroi et la seconde paroi définissant une chambre ( 150) de pression, la seconde plaque d'extrémité définissant en outre un passage ( 158) de fluide

allant de la chambre de compression à la chambre de pres-

sion; un élément ( 140) à plaque de pression fixé au premier élément à volute, ladite plaque de pression étant adjacente à la partie arrière du second élément à volute; un élément d'étanchéité ( 170) disposé dans la chambre de pression et en contact de glissement axial avec les première et seconde parois, cet élément d'étanchéité étant en outre en contact de glissement avec la plaque de pression; des moyens ( 120, 122, ) destinés à assurer une rotation simultanée des éléments à volutes; et des moyens d'entraînement ( 40) destinés à

faire tourner l'un des éléments à volutes.

22 Appareil selon la revendication 21, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à

rappeler l'élément d'étanchéité vers la plaque de pression.

23 Appareil à volutes à co-rotation, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément à volute ( 70) ayant

une première plaque d'extrémité ( 82) présentant une péri-

phérie extérieure, un premier enroulement en volute ( 80) comprenant une première partie en développante en saillie disposée sur ladite première plaque d'extrémité; un second élément à volute ( 78) ayant une seconde plaque d'extrémité

( 102) comprenant une partie arrière ( 106), un second enrou-

lement en développante ( 100) comprenant une seconde partie en développante en saillie destinée à coopérer avec la première partie en développante en saillie pour définir une chambre de compression (C) destinée à contenir un fluide sous pression,

la partie arrière comprenant un arbre ( 104) disposé centrale-

ment, une première paroi ( 152-5) espacée radialement de l'arbre et une seconde paroi ( 154) espacée radialement de l'arbre, la première paroi et la seconde paroi définissant une chambre de pression ( 150), la seconde plaque d'extrémité définissant en outre un passage ( 158) de fluide allant de ladite chambre de compression à la chambre de pression; un élément à plaque de pression ( 144-5) fixé au premier élément à volute, ladite plaque de pression étant adjacente à la partie arrière du second élément à volute; une bague intérieure d'étanchéité ( 250-5) disposée dans la chambre de pression en contact de glissement axial avec la première paroi et également en contact de glissement avec la plaque de pression; une bague extérieure ( 252-5) d'étanchéité disposée dans la chambre de pression, en contact de glissement axial avec la seconde paroi et également en contact de glissement avec la plaque de pression; des moyens ( 120, 122, 130) destinés à assurer une rotation simultanée des éléments à volutes; et des moyens ( 40) d'entraînement destinés à faire

tourner l'un des éléments à volutes.

24 Appareil selon la revendication 23, carac-

térisé en ce que la bague intérieure d'étanchéité définit en

outre une rainure intermédiaire ( 256-5) pour joint d'étan-

chéité.

Appareil selon la revendication 24, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un joint intermédiaire ( 258-5) d'étanchéité disposé dans la rainure intermédiaire pour joint d'étanchéité en contact de glissement avec la

première paroi.

26 Appareil selon la revendication 23, carac-

térisé en ce que la bague extérieure d'étanchéité définit en

outre une rainure intermédiaire pour joint d'étanchéité.

27 Appareil selon la revendication 26, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un joint intermédiaire d'étanchéité disposé dans la rainure intermédiaire de la bague extérieure d'étanchéité en contact de glissement avec

la seconde paroi.

28 Appareil selon la revendication 23, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens ( 228-5) destinés à rappeler la bague intérieure d'étanchéité vers la

plaque de pression.

29 Appareil selon la revendication 23, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à rappeler la bague extérieure d'étanchéité vers la plaque de pression.