Brevet FR2026881A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne une roue à aubes pour ventilateurs à action centrifuge du genre où les aubes sônt constituées d'un feuillard et sont fixées sur une armature circulaire elle-même fixée au moyeu de la roue, les aubes 5 formant un angle important avec la direction radiale. Dans de telles roues à aubes, les aubes se trouvent, pendant la rotation de la roue, soumises à des forces centrifuges qui peuvent, aux vitesses de rotation élevées, être suffisamment importantes pour qu'il $ ait risque grave de déformation. 10 des aubes* Cet état de choses impose une limite supérieure au régime permis et par là même au débit de la roue, et du fait que la force centrifuge augmente avec la masse, cette vitesso limite sera pratiquement indépendante de l'épaisseur du feuillard dans lequel les aubes sont fabriquées, si bien qu'elle ne 15 pourra être accrue par emploi d'aubes plus épaisses. Le but de la présente invention est d'obtenir une roue à aubes du genre considéré avec un renforcement efficace des aubes contre les forces centrifuges agissant sur elles, si bien qu'il sera possible de faire tourner une roue à aubes du genre 20 considéré à un régime plus élevé que ce n'était le cas jusqu'ici, et par là même d'obtenir tin débit plus important pour une roue à aubes de dimensions données. Il connu de doter une roue à aubes du genre considéré ici de renforts pour les aubes. Ces renforts connus servent 25 cependant à résoudre un autre problème, car ils servent à absorber les déformations auxquelles les aubes, surtout si elles sont constituées d'un feuillard mince, seront soumises à la mise en route par suite des couples de torsion auxquels sera " soumise l'armature avant de la roue limitant les aubes à leur 30 bord opposé à l'armature, cette armature ne suivant pas immédiatement les aubes en raison de l'inertie, Ces dispositifs de renfort connus sont naturellement conçus pour reporter les forces tangentielles des aubes à l'armature et ne sont par conséquent pas à même d'absorber de façon satisfaisante les 35 contraintes de déformation dues aux forces centrifuges. On connaît cependant d'autres constructions pour le renforcement des aubes, constructions qui dans une certaine mesure s'opposent à la flexion due à la force centrifuge. Ainsi il est connu d'utiliser une couronne circulaire reliant 40 les aubes entre elles et supportée par elles. 69 43885 2 2026881 Une telle couronne n'est cependant pas particulièrement avantageuse â utiliser, car il se produit une contrainte propre très importante du fait que lorsque la couronne tourne la force centrifuge tend à augmenter le rayon et produit par là 5 môme une contrainte de traction dans la couronne. Par ailleurs, il se produit dans la couronne des contraintes de flexion désavantageuses par suite de la charge par les aubes. Pour résoudre le présent problème l'invention est caractérisée en ce que les roues à aubes, dans le but de ren«-10 forcer les aubes, comprennent, en nombre correspondant à celui des aubes, des rayons de renfort dont l'une des extrémités est reliée au moyeu de la roue d'où les rayons partent radialement dans un plan parallèle à l'armature, les rayons étant situés de telle manière par rapport aux aubes que chaque rayon passe 15 à travers des orifices de montage prévus à cet effet dans deux aubes successives, les aubes étant fixées aux rayons dans lesdits orifices. Cette construction permet un renforcement particulièrement satisfaisant des aubes contre les effets de la force centrifuge, ce qui autorise un report important de 20 la limite supérieure de régime et, par cpnséquent, de débit d'une roue à aubes donnée, tandis que les rayons peuvent sans difficultés être montés dans la roue, les aubes étant au préalable dotées des orifices de montage nécessaires pour les rayons. La contrainte propre de traction d'une tige radiale par suite 25 de la rotation n'est que la moitié de la contrainte propre de traction d'une couronne en rotation et,de plus, les aubes ne produisent des contraintes de traction que dans les rayons, ce qui donne une charge bien plus avantageuse que des contraintes de flexion dans un renforcement annulaire. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien, comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre en plan me partie d'une forme de réalisation de la roue à aubes selon l'invention, le flasque ayant été retiré. La figure 2 montre une aube vue dans une direction perpendiculaire au plan radial. La roue à aubes représentée comprend une armature circulaire 1 fixée, par exemple soudée, à un moyeu 2 de forme 40 cylindrique clrauln^re Sur* 1*armature 1 est fixé un certain 30 35 69 43885 3 2026881 nombre d'aubes 3 de forme rectangulaire soudées le long d'un de leurs bords de manière telle qu'elles sont orientées perpendiculairement à l'armature 1. Comme on le voit sur la figure 1, l'un des bords de chaque aube 3 atteint la périphérie de l'armais ture 1 et l'aube peut être plane ou bien, comme c'est le cas - . sur la figure 1, présenter une certaine courbure, et elle s'étend vers l'intérieur sur l'armature dans une direction telle qu'elle forme un angle important avec la direction radiale au point de la périphérie où le bord de ladite aube est 10 situé. Dans une direction parallèle au plan de l'armature 1, les aubes 3 ont une longueur telle qu'elles se recouvrent mutuellement sur une partie de la surface de 1 * aube. A leurs rebords inclinés opposés à l'armature 1, les aubes 3 sont limitées par une plaque 8 de forme tronconique présentant une ^5 grande ouverture centrale qui forme l'embouchure d'aspiration pour la roue à aubes. Dans une roue à aubes de telle conception, les aubes 3 seront, comme déjà mentionné, soumises à des contraintes de déformation provenant des forces centrifuges agissant sur les 20 aubes, ce qui, comme déjà mentionné, définit une limite supérieure de régime et par là même de débit de la roue à aubes. Selon 1 * inventa *^.a, on obtient une augmentation notable de cette vitesse limite en renforçant les aubes 3 à l'aide d'un nombre correspondant de rayons de renfort 4 reliant les 25 aubes 3 au moyeu 2. Dans la forme de réalisation représentée les rayons de renfort 4 ont une de leurs extrémités fixée sur une partie annulaire 5 du moyeu 2 et, partant de là, les rayons s'étendent radialement dans un plan parallèle à l'arma--ture 1. Les rayons de renfort 4 sont situés de telle manière 30 par rapport aux aubes 3 que chaque rayon passe à travers des orifices de montage 6 prévus à cet effet dans deux aubes successives, orifices dans lesquels lesdits rayons sont fixés, par exemple soudés. Avec cette disposition des rayons de ren-. fort,chaque aube 3 sera, comme indiqué en 6 et 7 sur la figure 35 2? soutenue par deux rayons de renfort, ce qui donne un renforcement particulièrement efficace des aubes contre l'action des forces centrifuges agissant sur elles. Les orifices de montage 6 et 7 sont de préférence situés sur les aubes 3 à une distance de 1'armature 1 T BAD ORIG'MAL 69 43885 4 2026881 correspondant à la moitié de la plus grande étendue des aubes dans une direction perpendiculaire à l'armature 1, la distance entre deux orifices 6 et 7 sur une seule et même aube étant définie par la distance angulaire entre deux rayons de renfort 5 successifs et, par conséquent, par le nombre de rayons de renfort 4 et d'aubes 3. La distance entre les orifices 6 et 7 et les bords des aubes perpendiculaires à l'armature 1 est choisie de telle manière que l'on obtienne un renforcement optium compte tenu de la forme des aubes utilisées. 69 43885 5 2026881 REVENDICATION Roue à aubes pour ventilateur à action centrifuge du genre où les aubes sont constituées d'un feuillard et sont fixées sur une armature circulaire elle-même fixée au moyeu 5 de la roue, les aubes formant un angle important avee la direction radiale, caractérisée en ce que dans le but de renforcer les aubes la roue comprend, en nombre égal à celui, des aubes, des rayons de renfort dont l'une des extrémités est reliée au moyeu de la roue d'où les rayons partent radialement '10 dans un plan parallèle à l'armature, les rayons étant situés de telle manière par rapport aux aubes que chaque rayon passe à travers des orifices de montage prévus à cet effet dans deux aubes successives, les aubes étant fixées aux rayons dans lesdits orifices.