Brevet FR2320438A1 — publié le 19770304

L'invention est relative à une machine à écoulement radial, notamment à une roue de ventilateur radial, qui comprend des aubes entre le fond de la roue et un disque de recouvrement etqui est à utiliser de préférence dans les installations de refroidissement pour véhicules. En général, on fabrique de tels ventilateurs radiaux en moulant en une seule pièce par injection le fond de roue avec les aubes de ventilateur perpendiculaires à ce fond et en fixant ensuite le disque de recouvrement en forme de tuyère sur le côté li- bre des aubes. Ceci peut se faire par exemple par soudage ou collage. Outre les frais d'outillage considérables que ce procédé entraîne, celui-ci a pour inconvénient une épaisseur non uniforme des aubes car cette épaisseur doit croitre progressivement pour permettre le démoulage. Au pied des aubes, il peut donc en résulter, notamment si les roues à aubes sont larges, des épaisseurs importantes dont l'influence sur le développement du bruit et sur le rendement du ventilateur est défavorable. Dans un ventilateur connu, l'épaisseur des aubes est en moyenne de 3 mm. Pour le démoulage, un angle de dépouille d'un demi-degré est le plus souvent necessaire. Avec des aubes dont ltépaisseur est de 3 mm du côté du disque de recouvrement, il en résulte une épaisseur de 6 à 7 mm au pied des aubes lorsque la largeur de celles-ci est de 140 mm.Un autre inconvénient est que le moulage par injection nécessite de gros moules ainsi que de gros volumes de matière plastique et, pour un diametre de 600 mm par exemple, des machines de moulage par injection suffisamment grandes. I1 est connu de souder les aubes une par une entre le fond de roue et le disque de recouvrement; à cet effet de préférence, on munit les aubes de chevilles que l'on fait passer dans des ouverures appropriées du fond de roue et du disque de recouvrement et que l'on relie à ceux-ci par soudure aux ultra-sons. Mais ce procédé de fabrication est relativement coûteux. En outre, la stabilité de telles roues à aubes est relativement faible car la liaison de leurs divers éléments ne repose que sur les chevilles. Pour fabriquer les roues à aubes radiales des ventilateurs les plus petits, on connaît en outre un procédé dans lequel on fabrique chacun des deux disques d'une roue avec un tronçon des diverses aubes et en façonnant les tronçons des aubes de façon telle que les tronçons de chaque paire de me me emplacement soient assemblés essentiellement soit par emboîtement, avec faible recouvrement superficiel des aubes, soit mécaniquement par suite de l'adhérence superficielle à réaliser, avec fort recouvrement superficiel des aubes, et soient de préférence collés ensemble. L'inconvénient de ce procédé est que les diverses aubes présentent, en direction radiale, des zones de liaison qui agissent défavorablement sur les conditions d'écoulement. L'invention a pour but de créer un ventilateur radial qui puisse être fabriqué rationnellement en grande série, dont les frais de fabrication soient peu élevés et qui possède une stabilité élevée pour un faible poids. Avec une machine à écoulement radial du genre défini en préambule, ce but est atteint, selon l'invention, grâce essentiellement au fait que la roue de ventilateur est composée de secteurs de roue. A cet effet, il est préférable que chaque secteur de roue soit formé d'un secteur de fond, d'une ou plusieurs aubes et d'un secteur de disque de recouvrement. Pourréaliser une répartition dissymétrique des aubes, il peut aussi être avantageux d'agencer certains secteurs intermédiaires de roue sans aube. Grâce au fait qu'un ventilateur radial est divisé selon l'invention en secteurs de roue, il est possible de constituer en une seule pièce le fond, l'aube et le disque de recouvrement qui fbnt partie d'un secteur. De tels secteurs peuvent être conçus dans de bonnes conditions en ce qui concerne les techniques d'écoulement et de fabrication. De plus, la stabilité d'un tel élément est très bonne en raison de sa réalisation en une seule pièce. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la rigidité est encore accrue par des nervures de renfort ménagées sur les faces extérieures du secteur de fond et/ou du secteur de disque de recouvrement. Pour faciliter l'assemblage d'une roue de ventilateur radial conforme à l'invention, il y a intérêt, selon un mode de réalisation préféré de ltinvention, à munir les secteurs de roue d'une denture sur leurs zones de raccordement. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la denture des zones de raccordement est formée par des rainures et par des parties de forme conjuguée telles que des languettes. Les rainures et les languettes peuvent s'étendre sur toute la longueur des zones de raccordement. Il est néanmoins possible également de prévoir plusieurs courtes rainures et languettes. Pour rendre la liaison encore plus sûre, il est avantageux que les secteurs de roue possèdent, sur leurs bords, des renforts au niveau des zones de raccordement. Selon un mode de réalisation préferé de l'invention, les divers secteurs sont fixés ensemble par des agrafes. De préférence, ces agrafes ont un profil en U et sont formées de tôle d'acier et leurs branches sont repliées lors du montage des secteurs de roue. Selon une variante du mode de réalisation précédent, les agrafes peuvent être faites de ressorts en acier. Pour fixer les secteurs l'un à l'autre, une autre possibilité consiste à les coller ou à les souder ensemble. De préférence, les deux possibilités de fixation sont combinées l'une à l'autre, c'est-à-dire que les secteurs sont collés ou soudés et agrafés ensemble. I1 y a intérêt à constituer les secteurs de roue en matière plastique. Il est néanmoins possible aussi de fabriquer les secteurs en métal ou alliage léger, par un procédé de coulée par injection ou par un procédé analogue. Grâce à l'invention, toutes les zones d'assemblage ne sont soumises essentiellement qu'à des forces de traction qu'il est facile de maîtriser par construction. Dtautres caractéristiques et avantages de l'invention vont être exposés ci-après à l'aide des dessins qui en illustrent schématiquement divers modes de réalisation. La fig.1 montre une roue à aubes conforme à l'invention, vue de lavant (côté d'aspiration). La fig.2 est une coupe axiale. La fig.3 montre, à plus grande échelle, deux secteurs accolés. La fig.4 montre, en coupe, une zone de liaison à agrafes. La fig.5 montre, en coupe, une zone de liaison à agrafes élastiques. La fig.6 montre une aube en coupe. La fig.1 représente, vue de l'avant, une roue radiale conforme à l'-invention, à l'étant assemblé. Chaque secteur de roue 1 est constitué par un secteur de fond 2, par une aube 3 et par un secteur de disque de recouvrement 4. Selon le mode de réalisation représenté, la roue radiale est composée de neuf secteurs 1. On peut néanmoins envisager un nombre différent pour les secteurs 1. On peut éaleen prévoir des secteurs intermédiaires sans aube polir constituer un autre non uniforme, de préférence pour at ténuer les bruits de fonctionnement. Contrairement à l'chat de 1 technique, la roue à aubes conforme è l'invention n'est pas composée d'éléments accolés en direction axiale, mais d'éléments a collés en direction circonfé rentlelle. Les secteurs de fond 2 possèdent chacun des trous O qui se répartissent sur ln cercle 5, à l'état assemblé, et qui servent à les fixer à un flasque. Les trous 6, répartis sur le cercle 5, peuvent être renforcés par des douilles métalliques 10 (fige3',em- manchées ou collées en place ou formées par injection. Pour an liorer la stabilité, le secteur de disque de recouvrement 4 et/ ou le secteur de fond 2 peuvent être munis de nervures de renfort 11. La fig.2 montre, en coupe axiale, un secteur de roue 1 avec son secteur de fond 2, son aube 3 et son secteur de disque de recouvrement 4. La fig.3 montre, à plus grande échelle, deux secteurs de roue 1 accolés dont les secteurs de disque de recouvrement 4 sont maintenus ensemble par deux agrafes 8 à leur zone de raccordement 7. La liaison (non représentée) de leurs secteurs de fond 2 peut se faire rationnellement à l'aide d'une ou de deux agrafes 8 de même construction. La zone de raccordement 7 comprend avantageusement une denture 9. Comme le montre la fig.4, cette denture 9 peut être formée, par exemple, par une rainure 14 et par une partie de forme conjuguée, telle qu'une languette 15. Ceci empêche les secteurs 1 de jouer l'un par rapport à l'autre, tant radialement qu'axialement. Comme le montrent les fig.4 et 5, les secteurs de roues 1 ou la sont munis sur leurs bords, en leurs zones de raccordement 7 ou 7a, d'un renfort (ou surépaisseur) dans lequel est disposée par exemple la denture 9 ou 9a, sous forme de la rainure 14 et de la languette 15. Une zone de raccordement 7 a denture 9, conforme à un mode de réalisation de l'invention, est montrée à la fig.4. Dans ce cas, la liaison entre secteurs 1 se fait à l'aide d'une agrafe 8 qui peut être faite, par exemple, de tôle d'acier. Lut agrafe 8, qui est préformée en U, est introduite par ses branches 13 dans des ouvertures 12 ménagées à cet effet dans chaque secteur de roue 1. Les ouvertures 12 sont formées de préférence dès la fabrication de ces secteurs 1. A la fig.4, on a représenté en trait mixte les branches 13 de l'agrafe 8 aussitôt après leur introduction. A l'aide dtun outil, on courbe ces branches 13 à leur position finale qui est représentée en trait plein. On obtient ainsi une liaison très solide. Selon la variante de la fig.5, la zone de raccordement 7a comprend à nouveau une denture 9a. Selon cette variante, l'agrafe 8a est faite d'acier à ressort. Elle se déforme lors de son introduction dans les ouvertures 12a et prend élastiquement la forme définitive représentée pour laquelle elle maintient solidement ensemble les secteurs de roue la. La coupe d'une aube 3, telle que visible à la fig.6, fait ressortir que, grace à la construction de la roue à aubes conforme à l'invention, on obtient pour l'aube 3 une forme favorable tant au point de vue de la technique des écoulements qu'au Doint de vue de la résistance mécanique. L'invention ntest pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais en englobe les variantes et modifications qui sont à la portée des spécialistes en la matière. REVENDICATIONS 1 - Machine à écoulement radial, notamment roue de ventilateur radial, qui comprend des aubes entre le fond de la roue et un disque de recouvrement,caractérisée en ce que la roue de ventilateur est composée de secteurs de roue (1,via). 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque secteur de roue (1) est formé d'un secteur de fond (2), d'une ou plusieurs aubes (3) et d'un secteur de disque de recouvrement (4). 3 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que certains secteurs intermédiaires de roue sont agencés sans aube (3). 4 - Machine selon l'une quelconque des revendications I a' 3, caractérisée en ce que les secteurs de roue (1,1a) sont munis d'une denture (9,9a) sur leurs zones de raccordement (7,7a). 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la denture (9) des zones de raccordement (7) est formée par des rainures (14) et par des parties de forme conjuguée telles que des languettes (15). 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les rainures (14) et languettes (15) s'étendent sur toute la longueur des zones de raccordement (7). 7 - Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les secteurs de roue (1) possèdent, sur leurs bords, des renforts au niveau des zones draccordement (7). 8 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les secteurs (1,1a) sont fixés ensemble par des agrafes (8,8a). 9 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les agrafes (8) ont un profil en U. 10 - Machine selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les agrafes (8) sont formées de tôle et en ce que leurs branches (13) sont repliées lors du montage des secteurs de roue (1). 11 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les agrafes (8a) sont faites de ressorts en acier. 12 - achine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les secteurs (1) sont collés ou soudés ensemble. 13 - Machine selon l'une quelconque des revendications t à 12, caractérisée en ce que les secteurs (1) sont collés ou soudés et agrafés ensemble. 14 - Machine selon l'une quelconque des revendications à 13, caractérisée en ce que les secteurs de roue (1) sont en matière plastique. 15 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que des nervures de renfort (11) sont ménagées sur les faces extérieures du secteur de fond (2) et/ou du secteur de disque de recouvrement (4).