Brevet FR2207247A1 — publié le 19740614

On sait que dans les ventilateurs centrifuges classiques & si- pie largeur, ne comportant pas de palier dans le flux gazeux traversant l'appareil, la roue est généralement constituée par deux disques latéraux entre lesquels sont fixées les pales. L'un de ces disques comporte une ouverture qui coincide avec celle du pavillon fixe d'aspiration porte par l'enveloppe, tandis que le disque opposé est rendu solidaire d'un moyeu pour le montage de l1ensemble de la roue sur l'arbre d'entrainesent associé à celle-ci. Cet arbre est lu1-e porté par des paliers fixés a un bâti solidaire de 1 'enveloppe. Pour que la rotation de la roue ne 8 'accompagne pas de vibrations sensibles, il est en premier lieu indispensable que la vitesse critique de rotation de ltensemble tournant soit très nettement supérieure a la vitesse de fonctionnement normal, ce qui ne pose pas de problèmes compliqués. Mais ceci ne suffit pas à assurer un fonctionnement satisfaisant : il faut encore que le centre de gravité de la roue ne se trouve pas excentré de façon importante par suite du manque de concentricité des différents éléments cylindriques des paliers. De plus l'on doit faire en sorte que les jeux de ces paliers ne se répercutent pas de manière sensible au niveau de l'arbre. Dans les ventilateurs de réalisation courante, le centre de gra vit de la partie tournante a un rte-à-faux important par rapport à l'ensemble des deux paliers. Sur la figure 1 qui représente un tel ventilateur on a référencé 6 le centre de gravité de la roue, A et B les deux paliers supportant l'arbre d'entrainement. On appelle "a" la distance du centre de gravité G au centre du palier A et "b" la distance du palier A au palier B. La distance "a" est le porte-à-faux de la roue par rapport au premier palier. L'excentrement du centre de gravité G par rapport à l'axe géométrique passant par le centre des paliers A et B est évidemment fonction de ce porte-à-faux et des jeux géométriques inévitables existant dans l'assemblage des différentes pièces constituant les paliers. Cet excentrement est d'autant plus faible que le rapport a/b est plus petit. Pour diminuer cet excentrement on éloigne l'un de l'autre les deux paliers supportant l'arbre et l'on accroit la distance b. L'Q- cartement des deux paliers permet d'obtenir un fonctionnement s ans vibrations, mais 1 'encombrement qui en résulte pour l'ensemble du ventilateur consiitue une gêne non négligeable dans bon nombre d'ap- plications. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier aux inconvénients sus-indiqués et à permettre la réalisation d'un ventilateur centrifuge sans vibrations, de fonctionnement parfaitement stable, tranquille et d'encombrement axial réduit. Ils visent à diminuer le rapport a/b en réduisant le porteà-faux a. Le ventilateur suivant l'invention, du genre - comprenant d'une part une roue à pales montée sur l'arbre d'entraînement à l'aide d'un moyeu solidaire du disque latéral de cette roue situé à ltop- posé du pavillon d'aspiration, et d'autre part une enveloppe fixe dont la paroi latérale faisant face au disque précité forme support pour l'un des paliers dudit arbre, est principalement remarquable en ce que ce disque est établi à un profil substantiellement tronconique tel que le centre de gravité de la roue se situe à l'inté- rieur du moyeu ou près de celui-ci, tandis que la paroi latérale correspondante de l'enveloppe comporte elle-même une partie centrale à profil substantiellement tronconique afin que le palier de l'arbre d'entratnement soit disposé aussi près que possible du moyeu sus-indiqué. Les essais ont démontré qu'un tel ventilateur présentait une tranquillité de fonctionnement parfaite, associée à un encombrement axial bien inférieur à celui des appareils classiques. On notera en particulier que le profil tronconique de la paroi latérale de l'enveloppe détermine une sorte de logement à l'intérieur duquel peut être au moins partiellement engagé le moteur d'entratnement de l'appareil. La partie centrale tronconique sus-indiquée est avantageusement constituée par une pièce séparée, prévue démontable et établie à un diamètre supérieur à celui de la roue en vue de simplifier la mise en place et l'extraction de celle-ci. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 montre, gamme sus-indiqué, la disposition connue d'un ventilateur du genre auquel l'inventior se réfère. Fig. 2 est une vue de coté d'un ventilateur centrifuge comportant application des perfectionnements suivant l'invention. Fig. 3 en est une coupe axiale suivant le plan indiqué en 111-111 en fig. 2. Fig. 4 est une coupe tranversale de détail montrant l'agencement du palier arrière de l'arbre d'entratnement. Fig. 5 est une vue de côté d'un ventilateur suivant une variante de mise en oeuvre de 1'invention. Fig. 6 est une coupe axiale à plus grande échelle suivant VI-VI (fig. 5). Fig. 7 et 8 illustrent l'agencement de deux ventilateurs centrifuges suivant l'invention dans lesquels l'entrainement de la roue est directement assuré par un moteur électrique, sans aucune transmission intermédiaire. En fig. 2 et 3 on a indiqué en 1 l'enveloppe usuelle du ventilateur centrifuge, ladite enveloppe étant équipée d'une buse 2 pour le refoulement de l'air sous pression. Comme montré en fig. 3 la paroi latérale la de l'enveloppe 1 est découpée d'une ouverture contre laquelle est fixé le pavillon d'aspiration usuel 3 qui s ou- vre à ; t intérieur de ladite enveloppe 1. Dans cette enveloppe est montéé l'a roue 4 qui, à la façon connue, comprend une série de pales 4a montées entre deux disques latéraux 4b et 4c, le disque 4b s'ouvrant en vis-à-vis du pavillon 3. Conformément à la présente invention le disque 4c de la roue 4 présente une partie centrale 4d à profil substantiellement tronconique ; le fond transversal de la partie 4bèst découpé d'une ouverture pour la fixation du moyeu 5 destiné à supporter l'ensemble de la roue 4 sur l'arbre d'entrainement 6. On comprend que cette partie tronconique 4d peut être conformée de manière à ce quelle moyeu 5 se trouve substantiellement disposé suivant le centre de gravité de l'ensemble sus-indiqué. Par ailleurs, la paroi latérale lb de l'enveloppe est elle-m!xe découpée dans sa zone centrale et possède une ouverture d'un diamètre supérieur au diamètre extérieur de la roue 4 de façon à ce que celle-ci puisse être facilement retirée de ltenveloppe. L'ouverture de la paroi latérale lb est obturée par un élément 7 fixé à la paroi lb par les boulons 8. L'élément 7 présente une partie centrale 7a à profil substantiellement tronconique. De plus, comme montré dans la fig. 3, cet élément comporte avantageusement une partie extérieure 7b à profil également tronconique, évasée en sens inverse de la partie centrale, de telle sorte que cet élément présente une rigidité parfaite sans qu'il soit nécessaire de lui associer des renforts radiaux. Le fond transversal de la partie centrale 7a de l'élément 7 est perforé pour le passage de l'arbre 6 et il est en outre agencé de manière à maintenir l'un, référencé 9, des deux paliers qui supportent ledit arbre. Dans l'exemple de réalisation illustré en fig. 3 la bague extérieure du roulement qui forme ce palier 9 est maintenue dans une cage 10 fixée au fond de la partie tronconique 7a de l'élément 7. En arrière du palier 9, l'arbre 6 est supporté par un second palier, référencé 11, maintenu en place à l'aide de deux bras doubles 12 dont les extrémités libres sont fixées par des boulons 13 à l'élément 7. Comme plus particulièrement montré en fig. 4, la bague extérieure du roulement de ce palier 11 est avantageusement maintenue dans une cage formée par la partie médiane 12a à profil semi-circulaire de chacun des deux bras 12. On conçoit que le palier 9 se trouve ainsi disposé à une très faible distance du moyeu 5, lequel coincide substantiellement avec le centre de gravité de la roue 4 du ventilateur. Par ailleurs on peut donner à la distance qui sépare les paliers 9 et 11 une valeur telle que l'arbre 6 soit supporté sans risque de vibrations parasites, et ce sans augmenter de manière sensible l'encombrement axial de l'appareil. Il va de soi que dans une telle réalisation les deux paliers 9 et 11 se trouvent placés en dehors du flux gazeux qui traverse l'appareil. Fig. 5 et 6 illustrent une variante de mise en oeuvre de l'invention. L'arbre d'entrainement 6 est ici supporté par deux paliers référencés 9' et 11' ; la base de ces paliers est fixée à une entretoise ou console 14 rapportée, par exemple par soudure, à l'intérieur du logement déterminé par le profil tronconique de l'élément 7. On obtient substantiellement les mêmes avantages que dans la forme de réalisation suivant fig. 2 à 4, du fait que le palier 9' est disposé à une très faible distance du moyeu 5. On notera que la console 14 renforce de manière sensible la rigidité de l'élément 7, de telle manière qu'on peut en pratique se dispenser de conférer à cet élément 7 le double profil tronconique montré en fig. 2 et 3. Dans la forme de réalisation sus-décrite, on a supposé que l'arbre 6 était relié au moteur d'entraRnement par l'intermédiaire d'une transmission à courroie ou similaire. L'invention n'est toutefois pas limitée à ce mode d'entrainement ; fig. 7 et 8 illustrent l'agencement d'un ventilateur centrifuge dans lequel l'arbre qui porte la roue 4 est directement constitué par l'arbre d'un moteur électrique 15, au moins partiellement engagé dans le logement déterminé par le profil tronconique de lélément 7. En fig. 7 le moteur 15 est solidaire d'une bride 15a fixée contre le fond transversal de l'élément 7, à la manière du palier 9 de la forme de réalisation sui- vant fig. 2 et 3, tandis qu'en fig. 8 ce moteur 15 est supporté par une console 14' analogue à la console 14 de fig. 5 et 6.On conserve évidement les rames avantages du fait que le palier 15b côté roue du moteur 15 se trouve placé à une très faible distance du moyeu S par suite du profil tronconique de l'élément 7 et du disque 4c I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de.l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents, On con- çoit notamment que le ventilateur suivant l'invention peut s'utiliser dans tous les genres d'application, soit à titre isolé, soit en combinaison avec d'autres. On peut notamment le fixer contre la paroi intérieure de caissons de manière à réaliser un ensemble modu- laire susceptible d'être associé à des filtres, éléments chauffants, etc... établis sous une forme correspondante. REVENDICATIONS 1 - Ventilateur centrifuge, du genre comportant d'une part une roue à pales montée sur l'arbre d'entrainement à l'aide d'un moyeu solidaire du disque latéral de cette roue situé à l'opposé du pavillon d'aspiration, et d'autre part une enveloppe fixe dont la paroi latérale faisant face au disque précité forme support pour l'un des paliers dudit arbre, caractérisé en ce que ce disque est établi à un profil substantiellement tronconique tel que le centre de gravité de la roue soit disposé à l'intérieur du moyeu, tandis que la paroi latérale correspondante de l'enveloppe comporte elle même une partie centrale à profil substantiellement tronconique afin que le palier de l'arbre d'entratnement soit disposé aussi près que possible du moyeu sus-indiqué. 2 - Ventilateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie centrale à profil tronconique de la paroi latérale de l'enveloppe est constituée par un élément séparé, rapporté contre le bcrd d'une ouverture à profil circulaire pratiquée dans la paroi latérale précitée. 3 - Ventilateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément séparé, prévu démontable, est établi de façon à dégager dans l'enveloppe une ouverture d'un diamètre supérieur à celui de la roue en vue de permettre le montage et l'extraction aisés de celle-ci. 4 - Ventilateur suivant l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'élément séparé colporte deux profils substantiellement tronconiques évasés en sens inverse en vue d'accroi- tre la rigidité de cet élément. S - Ventilateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le palier est directement fixé sur le pourtour de l'ouverture axiale ménagée dans la partie centrale de la paroi de l'enveloppe pour le passage de l'arbre d'entratnement. 6 - Ventilateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le palier est fixé sur une console rapportée a l'intérieur du logement déterminé par la partie centrale tronconique de l'enveloppe. 7 - Ventilateur suivant ltune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'arbre d'entratnement est supporté par un second palier fixé à l'enveloppe. 8 - Ventilateur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le second palier est monté dans une cage reliée à l'enveloppe par des bras. 9 - Ventilateur suivant les revendications 6 et 7 envisagées en combinaison, caractérisé en ce que le second palier est fixé sur la console qui porte le premier. 10 - Ventilateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre d'entraRnement est constitué par l'arbre d'un moteur électrique directement fixé contre le pourtour d'une ouverture pratiquée dans la partie centrale tronconique de l'enveloppe. Il - Ventilateur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que l'arbre d'entrainement est constitué par l'arbre d'un moteur électrique fixé sur une console rapportée à 1' intérieur du logement déterminé par la partie centrale tronconique de l'enveloppe.