Brevet FR2246758A1 — publié le 19750502

La présente invention se rapporte à un dispositif pour la fixation réglable des pales de ventilateurs axiaux ou hélicoVdes dans lesquels les pales présentant un pied de pale de forme tronconique monté dans un support de forme correspondante, peuvent etre fixées dans une position prédéterminée, aussi bien à l'arrêt que pendant le fonctionnement, par l'action conjuguée d'éléments élastiques et des forces centrifuges apparaissant pendant le fonctionne- ment. Des dispositifs de ce type sont connus, par exemple, par la demande de brevet allemand publiée nO 1 816 874. - Outre le fait que dans ce dispositif connu, un étrier particulier, fixé par des vis, est associé b chaque pied de pale, le montage de la roue à pales s'avère difficile et compliqué par le fait que chaque étrier doit être monté conjointement avec un ressort de pression précon traint. En outre, dans cette construction, il est nécessaire d'exercer sur chaque pale une pression ou un choc plus ou moins important en direction de l'axe de la roue, c'est-a-dire à ltencontre de la pression du ressort, pour débloquer la liaison entre le -ied de pale tronconique et son support.Ce n'est qu'ensuite qu'il est possible d'amener chaque pale individuellement à la position désirée, ctest-b-dire de lui donner itincidence voulue Il sgavère que dans le cas de pales relativement grandes et lourdes, les ressorts doivent être assez puissants et que pour cette raison, et également en relation avec les difficultés de montage mentionnées ci-dessus, l'ensemble de la construction devient relativement compliqué et motteux. Les tentatives visant à mettre au point les constructions remédiant au moins en partie aux inconvénients décrits, n'ont pas manqué. On connait ainsi, par exemple, des roues à pales (demande de brevet allemand publiée n0 1 628 4QO) dans lesquelles le corps de roue ntest pas divisé, mais est réalisé d'une seule pièce, et les pieds des pales ne sont pas tronconiques mais présentent un épaulement ou rebord cylindrique dont le diamètre est supérieur au diamètre du perçage pratiqué dans le corps de roue pour recevoir le pied de pale. Tous les pieds de pale sont ici pressés simultanément, par une bague de serrage élastique commune, contre la surface latérale intérieure du corps de roue.Pour pouvoir assurer aux pales une position bien définie, il est nécessaire, dans ce mode de construction, de procéder à un ajustement précis du pied de pals dans le perçage correspondant du support, car si l'on admettait une tolérance relativement large, il ne serait pas possible d'emp8cheP un battement des pales pendant le fonctionnement. A cela s'ajoute qu'un tel mode de construction n'est pas applicable à des roues comportant des pales de grandes longueurs du fait que ces dernières doivent être mises en place depuis l'intérieur du corps de roue, à travers l'alésage de ce dernier.En outre, dans ce dispositif connu, la largeur des pales doit toujours être inférieure å la largeur du support. I1 s'ensuit que ce mode de construction, outre les inconvénients techniques décrits, présente également un domaine d'application fortement restreint. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif du type décrit ci-dessus, permettant non seulement un montage aisé et rapide de l'ensemble de la roue à pales, mais également un réglage et un remplacement rapide desdites pales. Le réglage des pales doit pouvoir se faire sans qu'il ne soit nécessaire d'exercer auparavant une pression ou un choc sur les pales, en direction de l'axe de la roue, pour débloquer le pied de pale de son support. En outre lorsque la roue est å l'arrêt, il doit ventre possible de procéder non seulement à un réglage manuel de l'incidence des pales individuelles, mais également par la mise en oeuvre de moyens mécaniques supplémentaires simples, à un réglage central de l'incidence de l'ensemble des pales, cela moyennant un effort très faible. Finalement, l'invention doit permettre ltutilisation de pales de longueurs et de largeurs quelconques, admettant entre le pied et le support des tolérances correspondant à celles qui sont usuelles dans la fonderie. Ce but est atteint, selon leinvention, par le fait que l'angle de pente du pied de pale tronconique et du logement de ce dernier dans le support, le coefficient de frottement des matériaux utilisés pour le pied de pale et le support, ainsi que la pression d'appui du pied de pale contre le support, à l'arr8t et pendant le fonctionnement, sont tels qu'un réglage individuel ou central de l'angle d'incidence de la ou des pales, la roue étant å l'arrêt, puisse entre effectuss-que qne le piedde pale tronconique n'ait à Titre déplacé suivant l'axe de la pale, par rapport b son support, mais qu'une modification involontaire de l'incidence des pales sous l'effet des couples de torsion et de rappel apparaissant pendant le fonctionnement soit exclue. Pour faciliter l'assemblage de la roue B pales et pour réduire le temps de montage, il est avantageux que la pression d'appui du pied de pale contre son support, la roue étant à l'arret, soit produite de façon connue en soi par un ressort qui, lorsque la roue complète est assemblée, peut âtre introduite, de l'extérieur, par une fente prévue dans le support, dans l'espace situé en dessous du pied de pale.Afin que ce ressort ne puisse pas tomber hors de cet espace, il est avantageux que la hauteur de la fente pour l'introduction du ressort soit inférieure b la hauteur de l'espace situé en dessous du pied de pale, mais supérieure B la hauteur du ressort comprimé. Pour des raisons d'encombrement, il est avantageux que ledit ressort soit réalisé sous la forme d'une rondelle Belleville. Pour pouvoir modifier l'incidence de l'ensemble des pales au moyen d'un dispositif de réglage central, composé de tiges et d'une bague, il est avantageux, afin que ce dispositif de réglage puisse entre forma d'un faible nombre de pièces élémentaires de fabrication simple, que la tige pour chaque pale soit fixée par une extrémité dans le pied de pale tronconique correspondant et soit guidée par son autre extrémité dans une fente faisant tout le tour du support, et que les surfaces de glissement du support associées 'a la partie tronconique du pied de pale, ainsi que le ressort engagé en dessous du pied de pale, servent simultanément de surfaces de portée pour le montage en rotation des pales réglables. La tige est avantageu-- sement réglable, dans sa position angulaire, au moyen d'une bague tournant avec la roue et se trouvant en liaison avec la tige à l'extérieur du support. De même, il est avantageux que la tête de la tige réglable soit guidée avec du jeu dans un évidement de ladite bague. Finalement, ladite tête de la tige est avantageusement sphérique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture d'un mode de réalisation décrit ci-aprbs à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure l est une coupe axiale d'une roue à pales conforme à l'invention; la figure 2 est une vue partielle en élévation frontale de cette même roue; la figure 3 est une coupe partielle suivant III-III de la figure 1. La référence I désigne les pales d'une roue 2 pour un ventilateur axial ou hélicoïde. Les pales 1 présentent un pied de pale 3 adoptant une forme tronconique en 4 et monté dans un logement 5 constitué par un support 6 de forme correspondante. Le support 6 se compose de deux parties, à savoir d'une pièce 7 formant moyeu et d'une contre-pièce 8, chacune entourant le pied de pale 3 en demi-cercle. Le moyeu 7 et la contre-pièce 8 sont de préférence des pièces coulées d'un seul tenant, utilisées sans usinage ultérieur. En tant que matériau de coulée, on peut utiliser par exemple un alliage aluminium-silicium avec une teneur en silicium de 12%, pour coulée en coquille, ce matériau ayant un coefficient de frottement de 0,35.Avant de fixer la contre-pièce 8 k l'aide de vis 9 ou d'autres moyens de fixation au moyeu 7, on introduit les pieds de pale 7 dans les parties de forme correspondante du moyeu 7, de sorte que les pieds de pale, en l'absence des ressorts 10, soient librement mobiles. Si l'on veut réduire le nombre de pales de la roue, on ferme les logements 5 non occupés à l'aide de bouchons non représentés. Ce n'est que lorsque le ressort 10 réalisé sous la forme d'une rondelle Belleville dans l'exemple représenté est engagé, à l'état comprimé, à travers la fente ll dans l'espace 12 situé en dessous du pied de pale 3, que le pied de pale est pressé avec sa partie tronconique 4 contre les parties de forme correspondante du moyeu 7 et de la contre-pièce 8, ce qui procure un positionnement sûr et précis des pales.Dans l'exemple représenté, la fente Il servant k l'introduction du ressort 10 est pratiquée dans la contre-pièce 8; cette fente peut cependant être prévue sans difficulté sur le coté opposé, dans le moyeu 7. Afin que le ressort qui peut également se présenter, par exemple, sous la forme d'un ressort hélicoSdal conique ou d'un ressort analogue, ne puisse pas tomber, une fois monté, la hauteur H de l'espace 12 servant k recevoir le ressort partiellement détendu est choisie supérieure à la hauteur h de la fente 11. A l'aide du ressort 10, la partie tronconique 4 du pied de pale 3 est pressée contre l'épaulement de forme correspondante du support 6, l'angle de pente d de ces parties tronconiques pouvant être compris entre 20 et 45 . La pente doit être choisie de manière que mQme après une durée de fonctionnement prolongée, il soit possible de faire tourner les pales 1 sans avoir à exercer une pression ou un choc en direction radiale sur lesdites pales. Ce résultat est obtenu avec un angle de pente i de l'ordre de 300, avec un coefficient de frottement du moyeu 7 et de la contre-pièce 8 de I'ordre-de 0,35 et avec une pression d'appui du pied de pale sur le support de l'ordre de 200 kg. Au lieu du réglage manuel individuel de l'incidence de chaque pale, à l'arrêt de la roue, on peut également procéder à un réglage central simultané de toutes pales, la roue étant k l'ar- rêt, en établissant un même angle d'incidence pour toutes les pales. A cet effet, une tige 13 est reliée par une extrémité rigidement au pied 3, de chaque pale 1, par exemple en étant vissée dans ce pied. L'autre partie de la tige 13 portant à son extrémité libre une tête sphérique 14, passe dans une fente 15 pratiquée dans le support 6, la tete 14 étant guidée avec du jeu, dans un trou 17 pratiqué dans une bague 16 tournant avec la roue 2. Le jeu entre la tête 14 et le trou 17 doit être choisi d'autant plus important que l'amplitude de réglage d'incidence de la pale est plus importante. Dans de nombreux cas, il suffit de prévoir, dans la bague 16, un trou plus large dans la direction circonférencielle de la bague, par exemple sous la forme d'un trou oblong. La bague 16 est montée dans une gorge 18 pratiquée dans la contre-pièce 8.Afin que la bague 16 ne puisse pas se déplacer par rapport à la contre-pièce 8 pendant le fonctionnement, elle est bloquée dans sa position de consigne au moyen d'une vis 19. Pour modifier l'incidence de l'ensemble des pales 1, on desserre la vis 19 et on déplace la bague 16 dans la direction de la flèche double 20 par rapport à la contrepièce 8. Les tiges 13 se trouvent ainsi entratnées et font tourner les pieds de pale 3 dans la direction de la flèche double 21. LtobJet.de l'invention n'est pas limité à l'exemple de réalisation représenté et décrit, mais peut recevoir de nombreuses modifications ou variantes. Ainsi, il est par exemple possible et meme avantageux dans de nombreux cas, de régler de la même manière l'incidence des aubes directrices. En outre, dans certains cas, il est avantageux de régler de cette manière l'incidence des pales de roues semi-axiales ( roues hélico-centrifuges) et les aubes du distributeur de ventilateurs radiaux (ventilateurs centrifuges). Finalement, il est possible de prévoir les fente ll et 15 ainsi que la gorge 18 non pas dans la contre-pièce 8, comme représenté sur le dessin, mais dans le moyeu 7. REVEEDICATIONS 1. Dispositif pour la fixation réglable des pales de ventilateurs axiaux dans lesquels les pales présentant un pied de pale de forme tronconique monté dans un support de forme correspondante, peuvent store fixées dans une position prédéterminée, aussi bien à l'arrtt que pendant le fonctionnement, par l'action conjuguée d1éléments élastiques et des forces centrifuges apparaissant pendant le fonctionnement, caractérisé par le fait que l'angle de pente du pied de pale tronconique et du logement de ce dernier dans le support, le coefficient de frottement des matériaux utilisés pour le pied de pale et le support, ainsi que la pression d'appui du pied de pale contre le support, à l'arrêt et pendant le fonctionnement, sont tels qu'un réglage individuel ou central de lVan- gle d'incidence de la ou des pales, la roue étant arrêtée,- puisse être effectué sans que le pied de pale tronconique n'ait à être dd- placé suivant l'axe de la pale, par rapport à son support, mais qu'une modification involontaire de l'incidence des pales sous l'effet des couples de torsion et de rappel apparaissant pendant le ionctionnement, soit exclue. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la pression d'appui du pied de pale contre le support, la roue étant à ltarrvet, est produite d-e façon connue en soi par un ressort qui, lorsqu-e la roue à pales complète est assemblée, peut Entre engagée de l'extérieur X travers une fente prévue dans le support dans l'espace situé en dessous du pied de pale. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la hauteur de la fente servant à l'introduc tion du ressort est inférieure à la hauteur de l'espace situé en dessous du pied de pale, mais supérieure à la hauteur du ressort comprimé. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des.revendica- tions 1 k 3, caractérisé par le fait que le ressort est réalisé rouis la forme d'une rondelle Belleville. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, avec un dispositif central de réglage de l'incidence de ltensembla des pales de la roue, composé de tiges et d'une bague, caractérisé par le fait qu'une tige est fixée par une extrémité dans le pied tronconique de chaque pale et est guidée par son autre extrémité dans une fente faisant tout le tour du support, et que les surfaces de glissement du support associées à la partir tronco nique du pied de pale, ainsi que le ressort engagé en dessous du pied de pale, servent simultanUment de surfaces de portée pour le montage en rotation des pales réglables. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la tige est réglable dans sa position angulaire au moyen dtune bague tournant avec la roue et se trouvant en liaison avec la tige k l'extérieur du support. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l & tSte de la tige réglable est guidée avec du jeu dans un évidement de ladite bague. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la tête de la tige est sphérique.