Brevet FR2260011A1 — publié le 19750829

La présente invention concerne une roue de ventilateur composée de divers éléments individuels en matière synthétique, en particulier pour l'amenée de l'air frais sur les moteurs à combustion interne refroidis à l'eau, consistant en un fond de moyeu métallique cylindrique dont la partie cylindrique est noyée dans une couronne en matière synthdtique, -de laquelle partent les pales du ventilateur. On connaît des roues de ventilateur consistant le plus souvent en metal ou en partie en métal et en matière synthétique, dont les différentes parties sont reliées entre elles par des moyens connus tels que rivets, vis ou soudure, ces roues étant toujours constituées pour un sens de rotation déterminé et un diamètre extérieur déterminé par les conditions de construction, et munies d'un nombre de pales en rapport avec le débit d'air demandé L'inconvenient de ces constructions connues réside dans le fait que les éléments de liaison mécaniques entraînent la nécessité d'équilibrer ces ventilateurs, en raison du risque de rupture créé par une force centrifuge considérable. En outre ces formes d'exécutions connues ont un poids propre important.On sait aussi que des ventilateurs, leur plan circulaire de volée (face de soufflage) étant tourné de 180 , donnent une amenée d'air en direction opposée, mais dans ce cas leur sens de rotation doit entre changé. Le but de l'invention est de proposer un ensemble d'éléments de construction pour roues de ventilateur de ce genre, avec lequel il soit possible de fabriquer, avec emploi de pièces de construction standardisées, des ventilateurs en matière synthétique pouvant être utilisés aussi pour des directions de poussée axialement opposées, pour des moteurs tournant à droite aussi bien que pour des moteurs tournant à gauche, et pouvant être fabriqués avec des pièces de constructions uniformes, même pour les divisions de pales et les diamètres les plus différents, de façon à pouvoir réaliser cette fabrication avec une mise en oeuvre d'outillage et des frais d'installation les plus minimes possibles. Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait que la partie cylindrique du fond de moyeu est munie de fentes qui dans l'angle a correspondent à l'angle d'attaque aux bases des pales, et dans lesquelles les pales de ventilateur non fixées peuvent etre introduites par leurs bases de pale; que sur l'arête de face de la partie cylindrique un anneau de fermeture peut être emboîté; que les pales de ventilateur présentent à leur base un patin de retenue se trouvant dans la partie cylindrique, et que ce patin de retenue, en partie avec la base de la pale, la partie cylindrique et l'anneau de fermeture sont encastrés dans la couronne de matière synthétique. Une forme d'exécution avantageuse consiste en ce que les fentes dans la partie cylindrique du fond de moyeu sont telles que les pales du ventilateur peuvent etre montées de façon à pouvoir entre tournées de 1800 - 2a autour de leur axe longitudinal. I1 est en outre avantageux que le patin de retenue des pales du ventilateur en forme de tronc de cône soit constitué par un profilé en T carré ou circulaire, un profil cannelé ou en arbre cannelé. Une autre forme d'exécution consiste en ce que les pales du ventilateur présentent dans le milieu longitudinal du profil de la pale, sur la face intérieure, des épaississements allant en augmentant vers la base de la pale, lesquels apparaissent dans la vue en bout de la figure 1 comme des triangles dont la base se trouve à la paroi du moyeu. Il est également avantageux que les pales du ventilateur présentent dans le milieu longitudinal du profil de la pale, sur la face extérieure, un épaississement allant en augmentant vers la base de la pale, lequel apparait dans la vue de bout comme un triangle dont la base se trouve sur la paroi du moyeu. Suivant une autre proposition de l'invention il y a avantage à ce que les pales du ventilateur soient, pour obtenir le débit d'air demandé, rognées sur leur arête de soufflage et leur arete de décharge jusqu'S la région de l'épaississement. L'épaississement intérieur a de préférence une section transversale correspondant à un segment de cercle, et l'épaississement extérieur a de préférence une section transversale correspondant à la forme d'une faucille. I1 y a enfin avantage à ce que les pales du ventilateur soient, pour arriver au diamètre demandé pour le ventilateur, rognées à leurs extrémités radiales. L'avantage essentiel de l'invention réside dans le fait que les frais d'outillage et d'installation sont réduits à un minimum, car pour la fabrication il n'est employé que des pièces de construction indépendantes, qui permettent une uniformisation des types, cependant que les frais de l'installation complète pour la fabrication correspondent à ceux d'un jeu d'outils pour un ventilateur fabriqué seulement comme pièce complète, pour une seule direction de soufflage et un diamètre de passage d'air déterminé avec un nombre de pales déterminé. Le débit d'air de refroidissement, exigé par le moteur, que doivent assurer les pales du ventilateur, peut être réglé de façon simple par le fait que 1 'aréte de soufflage ou l'arête de décharge ou l'une et l'autre sont ro guées. De façon plus détaillée on peut citer encore les avantages suivants.Des ventilateurs tournant à gauche et à droite peuvent etre réalisés avec la même pale. Les outils de base prévus pour un progranne de fabrication de base peuvent se réduire à quelques grandeurs, par exemple 3 ou 4 grandeurs. Les pales détachées fabriquées à 1' avance et emmagasinées peuvent entre Assemblées en nombre de pales, forme des pales et sens de rotation pour constituer des ventilateurs à plusieurs pales, cependant que le rognage du contour des pales peut se faire avant la projection combinée et que des outils de coupe (d'abattage) aussi compliqués ne sont pas nécessaires. Gracie au profilage particulier de la pale, un épaississement des arêtes rognées n'existe plus, et par suite un travail de retouche des arêtes rognées n'est pas nécessaire. En outre il ne se produit plus de tourbillon d'air sur les arêtes rognes, car dans leur épaisseur elles ne s'écartent que de façon insignifiante du contour général. L'invention va etre décrite dans ce qui suit de façon-- plus détaillée, à l'aide dtun exemple de réalisation représenté aux dessins, dans lesquels La figure 1 est une vue partielle de la roue de ventilateur. La figure 2 est une vue latérale de l'objet de la figure I, partiellement en coupe transversale. La figure 3 est une vue en bout de l'objet de la figure 1, partiellement en coupe transversale. La figure 4 montre des coupes transversales menées à travers une pale du ventilateur suivant les lignes A-A à E-E de la figure 1. La figure 5 représente le fond de moyeu métallique cylindrique, partiellement en coupe transversale. Les figures 6a et 6b montrent en coupe transversale deux formes d'exécution des anneaux de fermeture. La roue de ventilateur représentée aux dessins possède plusieurs pales 1 disposées sur la périphérie du moyeu; pour plus de clarté, il n'est représenté au dessin qu'une seule paie du ventilateur. Le moyeu consiste en un fond de moyeu métallique cylindrique 2; dans le flasque de fixation il est prévu des trous 3. La partie cylindrique 4 de ce fond de moyeu 2 est noyée dans une couronne de matière synthétique 5, cependant que l'arête de front de cette partie cylindrique 4 un anneau de fermeture 6 est emboîté. Cet anneau de fermeture 6 est représenté en deux formes d'exécution aux figures 6a et 6b; suivant la forme d'exécution de la figure 6a la coupe transversale est en forme d'un U, tandis que suivant la figure 6b, elle est en forme d'un L. D'autre part, la figure 5 montre le fond de moyeu métallique cylindrique, où dans la partie cylindrique 4 plusieurs fentes 7 ont été ménagées, leur nombre correspondant au nombre maximum à prévoir de pales de ventilateur 1.Ces fentes 7 s'étendent sous un angle à l'axe de la partie cylindrique 4 qui correspond à l'angle d'attaque à la base de pale 8. Dans ces fentes 7, les pales de ventilateur 1 sont introduites par leur base de pale 8, la largeur des fentes 7 étant choisie de façon que les pales 1 puissent subir une certaine tor- sion, pour pouvoir régler en conséquence l'angle d'attaque. Les pales possèdent à leur base 8 un patin de retenue 9, qui se trouve à l'intérieur de la partie cylindrique 4 du fond de moyeu 2. Pour la fabrication de la roue de ventilateur, les différentes pales 1 sont, suivant le débit d'air de refroidissement exigé par le moteur (nombre des pales) et suivant le sens de rotation et la direction de l'air projeté, mises dans l'outil d'injection avec le fond de moyeu métallique 2, et sont maintenues en place par l'anneau de fermeture 6, apres quoi a lieu l'injection pour former la couronne de matière synthétique 5. Par l'emploi à l'inté- rieur de l'outil d'injection de bagues de réglage appropriées on obtient exactement l'angle d'attaque désiré des pales 1, et on règle l'avance ou le retard de l'arête d'entrée d'air. Le patin de retenue 9 de la roue de ventilateur 1 peut être constitué de diverse façon et être prévu par exemple en forme d'une pyramide tronquée, d'un profilé en T carré ou circulaire, d'un profilé cannelé ou d'arbre cannelé. Pour l'accomplissement de la tache prévue, la forme des pales de la roue de ventilateur I est d'importance essentielle, la pale ayant une forme de base trapézoïdale, et sa largeur à 1'arête extérieure 10 est de 50 % supérieure à ce qu'elle est à sa base 8. La forme réelle de la pale se voit en particulier à la figure 4t la pale de ventilateur 1 est en son milieu longitudinal 11 (fig. 3) incurvée à sa face intérieure, et présente sur cette face intérieure 12 un épaississement 13 qui va en augmentant peu à peu vers la base 8 de la pale; cet épaississement se voit à la vue en bout (fig. 1) sous forme d'un triangle, et sa base 14 (fig. 4) en forme de segment de cercle repose sur la paroi du moyeu.Un épaississement semblable 20 se trouve à la face extérieure 15 de la pale I; on voit à la vue en bout (fig. 1) qu'il forme également un triangle et que sa base en forme de faucille 16 repose également sur la paroi du moyeu. Le débit d'air de refroidissement des pales 1, exigé par le moteur, est obtenu pour les deux sens de rotation et de soufflage par le rognage de l'arete de soufflage 17 ou de l'arete de décharge 18; ces indications sont valables relativement au sens de rotation 19 de la figure 1. Les épaississements ont une largeur relativement au milieu longitudinal 11 du profil de la pale qui est telle qu'avec le rognage de l'arête de soufflage 17- et de l'arête de décharge 18 des tourbillons d'air ne peuvent pas se produire. Ces épaississements 13, 20 commencent à peu près aux neuf dixièmes de la longueur de la pale (coupe transversale E-E) et s'étendent à proxImité de la base de la pale 8 sur environ la moitié de la largeur de pale. A proximité de la base de la pale, l'épaississement atteint à peu près le quintuple de- l1épaisseur de la pale à ses bords. Pour atteindre le diamètre de ventilateur exigé dans chaque cas, les pales I sont rognées sur leurs bords extérieurs et leurs extremités radiales 10. REVENDICATIONS 1 - Roue de ventilateur composée de divers éléments individuels en matière synthétique, en particulier pour l'amenée d'air frais sur les moteurs à combustion interne refroidis å l'eau, consistant en un fond de moyeu métallique cylindrique dont la partie cylindrique est noyée dans une couronne en matière synthétique, de laquelle partent les pales du ventilateur, caractérisée par le fait que la partie cylindrique du fond de moyeu est munie de fentes dans lesquelles des pales de ventilateur détachées peuvent être engagées par leur base, que sur l'arête de front de la partie cylindrique un anneau de fermeture peut être emboîté, que les pales de ventilateur présentent à leur base un patin de retenue se trouvant à l'intérieur de la partie cylindrique, et que ce patin de retenue, avec la base de la pale, la partie cylindrique et l'anneau de fermeture sont en partie noyés dans la couronne de matière synthétique. 2 - Roue de ventilateur suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les fentes dans la partie cylindrique du fond de moyeu sont prévues de façon que les pales du ventilateur peuvent y être engagées sous une torsion de 1800 - 2a autour de leur axe longitudinal. 3 - Roue de ventilateur suivant les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le patin de retenue est constitué sous forme d'un tronc de pyramide, de profilé en T carré ou circulaire, ou profilé cannelé ou d'arbre cannelé. 4 - Roue de ventilateur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les pales du ventilateur présentent au milieu longitudinal de leur profil, sur la face intérieure des épaississements allant en augmentant progressivement vers la base de la pale, apparaissant dans la vue en bout comme des triangles, dont la base repose sur la paroi du moyeu et dont la section transversale correspond à un segment de cercle. 5 - Roue de ventilateur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les pales du ventilateur présentent au milieu longitudinal de leur profil, sur la face extérieu- re des épaississements allant en augmentant vers la base de la pale, apparaissant dans la vue en bout comme des triangles, dont la base repose sur la paroi du moyeu et dont la section transversale correspond à une faucille. 6 - Roue de ventilateur suivant l'une des revendications 1 à 5, earactérisEe par le fait que les pales du ventilateur sont, pour atteindre le débit d'air demandé dans chaque cas, rognées à leur arête de soufflage ou à leur arête de décharge ou aux deux Jusqu'à la région des épaississements. 7 - Roue de ventilateur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les pales du ventilateur sont, pour atteindre le diamètre de ventilateur demandé dans chaque cas; rognées à leurs extrémités radiales.