Brevet FR2384974A1 — publié le 19781020

Des hélices de ventilateur avec des pales courtes mais relativement larges ont des caractéristiques de performance qui sont très désirables pour certaines applications. Ces hélices doivent avoir une résistance particulièrement grande dans leur moyeu, dans les bras de leur pièce en croix et dans les parties intérieures des pales. En conséquence, selon la technique connue, on fabrique une pièce en croix séparée en tôle métallique relativement épaisse et on attache quatre pales en tôle métallique aux extrémités extérieures de la pièce en croix.Parfois les pales sont fabriquées en tôle métallique moins épaisse que la tôle métallique utilise pour la fabrication de la pièce en croix Par conséquent , même si l'on utilise la même tôle métallique pour la fabrication de la pièce en croix et des pales, l'on doit prévoir la fabrication séparée des pièces en croix et des pales et on doit fixer ensuite les pales la pièce en croix en quatre endroits différents. Lorsque les pales sont fabriquées d'une tôle métallique moins épaisse que la pièce en croix associée, il est aussi nécessaire de prévoir deux tôles métalliques différentes pour la à brication de l'hélice de ventilateur. La présente invention a pour but de fournir une hélice de ventilateur du type mentionné ci-avant qui peut être fabriquée entièrement en tôle métallique ou en matière pareille de la môme épaisseur relativement faible, et qui n'a seulement deux parties semblables ou identiques en comparaison auKcinq parties des coretructions connes, et qui néansmoins est aussi robuste et a la meme sûreté de fonctionnement que les hélices de ventilateurs connues. L'invention a aussi pour objet de fournir une hélice de ventilateur a construction perfectionné, qui comporte des pales solidaires relativement larges et une pince en croix avec des bras relativement étroits pour permettre IincfSnaiJon désirée des pales par rapport aux bras de la pièce en croix sans déformations indésires des pales ce qui seraitaoeompagné d'une détérioration des caractéristiques de performance L'invention a aussi pour objet de fournir une hélice de ventilateur a construction telle que mentionnée ci-avant, selon laquelle des ébauches identiques comportant chacune une pièce en croix et des pales peuvent être employées pour la fabrication d' hélices de ventilateur ayant des pales a angle de tangage différent. Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant expliqué en plus grand détail en référence aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 représente une hélice de ventilateur construite selon la présente invention. La figure 2 est une vue de côté de l'hélice de ventila- teur selon la figure 1. La figure 3 est une représentation d'une seule ebauche comportant une pièce en croix et deux pales et utilisée pour la fabrication de l'hélice de ventilateur. Tel que représenté sur les figures 1 et 2, l'hélice de ventilateur, représentée en son ensemble par 10, comporte deux éléments identiques 12,12 ayant chacune une pièce en croix et deux pales. Sur la figure 3, une seule ébauche ou un élément 12 formé par une pièce en croix et deux pales est représenté . eux de ces pièces sont utilisées pour assembler l'hélice de ventilateur selon la figure I. De préférence, les éléments 12,12 sont fabriqués en t61e métallique, mais on peut utiliser aussi de la matière plastique ou un autre matériau. Chaque élément 12 a un moyeu central 16 essentiellement plat. Les moyeux 16,16 des deux éléments 12,12 sont représentés sur les figures I et 2 en position superposée et face-à-face pour former l'hélice de ventilateur. Des bras 18,18 et 20,20 relativement étroits et s'étendant radialement vers l'extérieur sont solidaires du moyeu ifi de chaque elément 12. Les bras sont disposés en paires formant un angle droit l'une par rapport a l'autre.Tel que représenté, chaque bras est situé dans le même plan que le moyeu 16. En outre, chaque bras de la pièce en croix est solidaire du moyeu 16 à son extrémité radiale intérieure.Chaque bras 18,20 de la pièce en croix est tordu en un endroit intermédiaire de sorte que les parties radiales extérieures des bras de claque paire soient inclinées en directions opposées par rapport au moyeu, voir la figure 2. A l'extrémité radiale extérieure de chacun des bras 18, 18 de l'une des paires de bras de la pièce en croix , deux pales 24,24 sont prévues. Les pales 24,24 sont solidaires des bras 18,18 de la pièce en croix et s'retendent de ces bras radialement vers 1' extérieur.Les pales ont une configuration relativement large, telle que mentionnée déjà ci-avant.L':Lncliiiison des pales est obtenue par la torsion décrite ci-avant des bras de la pièce en croix entre ces extrémités et, en conséquence, aucune deformation des pales est nécessaire, voir la figure 2.Linolinniscn des pales est détermie entièrement par le degré de torsion des bras de la pièce en croix et de cette façon l'on peut utiliser une seule ébauche à pièce en croix et avec deux pales pour la fabrication d'hélicepde ventilateur ayant des pales à angle d'inclinaisondLfférent. Tel que représenté sur la figure 3, des éléments de support 26,26 pour les pales s'étendant latéralement sont solidaires des bras 20,20 de la pièce en croix.En effet, chaque bras 20 a un élément de support 26, solidaire de l'extrémité extérieure du bras 20 et s' tendant radialement de celui-ci. De la même façon que les bras 18, 18 les braF 20,20 sont aussi tordus en des endroits intermédiaires pourl5-nclinaison des éléments de support 26,26 des pales 24. Après l'assemblage des éléments 12,12 à pièce en croix et avec les pales en un angle droit lin par rapport à l'autre, tel que représenté sur les figures 1 et 2, les éléments de support 26,26 de l'un des éléments engagent et supportent les pales 24,24 de l'autre élément, et les éléments de support latéraux 26,26 de l'élément 12 disposé verticalement sont situés derrière les pales 24,24 de l'élément 12 disposé horizontalement, voir la figure 1. En conséquence, après la fixation des éléments de support aux pales, on obtient la résistance désirée aux extrémités intérieures despiles. Les éléments 12,12 sont fixés l'un à l'autre de préférence par soudage, et, tel que représenté sur les figures 1 et 2, plusieurs endroits de soudage sont prévus en forme de plusieurs points de soudage semblables et espacés 28,28. Les points de soudage 28,28 sont répartis de préférence sur toutes les surfaces contiguës entre les éléments de support latéraux 26,26 et les pales 24,24, et sur toutes les surfaces contiguës des bras 18,18 et 20,20 ainsi que sur toutes les surfaces contiguës des moyeux 16,16. Selon l'invention, les pièces décrites ci-avant peuvent prendre plusieurs formes. I1 est cependant essentiel de maintenir les dimensions des pièces différentes dans certaines limites prédéterminées. Par exemple, une pale à configuration relativement large et courte est désirée et pour pouvoir obtenir l'inclinaison nécessaire des pales sans déformations indésirables des pales, il est essentiel de prévoir une pièce en croix avec des bras relativement étroits. La largeur des bras 18,18 et 20,20 de la pièce en croix doit être beaucoup plus petite que la largeur des pales 24,24 et, en effet, la largeur de la pale est au moins égale au double de la largeur des bras de la pièce en croix. Selon le mode de réalisation préféré la largeur de la pale est approximativement quatre fois plus grande que la largeur des bras de la pièce en croix. Chaque élément de support latéral 26 doit être au moins 50% plus grand en largeur que le bras associé 20 de la pièce en croix, et tel que représenté sur les figures, la largeur de chaque élément de support 26 est approximativement égale au double de la largeur du bras 20 de la pièce en croix. En outre, la dimension latérale de chaque élément de support 26 par rapport à la pale associée 24 doit être au moins un tiers de la largeur de la pale et de préférence, les éléments de support s'étendent sur la moitié de la largeur de la pale associée, tel que représenté sur les figures. Finalement, les pales 24,24 ont chacune une largeur égale au moins à un tiers de leur longueur, tel que représenté, et les pales ont approximativement une largeur égale à leur longueur. L'orientation en un angle droit des éléments 12,12 peut être changée de quelques degrés, et môme jusqu'à 20 A; pour une atténuation perfectionnée du bruit, En conséquence, il est seulement essentiel que les éléments 12,12 forment un angle d'approximaj tivement 90 degrés l'un par rapport à l'autre. La construction de l'hélice de ventilateur selon la des ,crdption précédente, permet d'obtenir un compromis très judicieux. Une tôle métallique 9 épaisseur relativement faible peut être em 'ployée pour fabriquer une hélice de ventilateur comportant seule ment deux pièces, et on obtient une très bonne résistance parti culièrement aux endroits à double épaisseur des moyeux, des bras ;de la pièce en croix et entre les éléments de support et les pales En outre, l'inclinaison désirée des pales peut être facilement ob- tenue pour des hélices à caractéristiques différentes sans défor- mations indésirables des pales et sans pertes de performance, et si l'on le désire, des hélices de ventilateur ayant des pales à- différents peuvent être fabriquées en se servant d'un seul stock d'ébauches 12. REVENDICATIONS 1. Hélice de ventilateur comportant deux éléments semblables à pièce en croix et pales, chaque élément ayant un moyeu central essentiellement plat, deux paires de bras étroits s'étendant radialement vers l'extérieur et formant des angles essentiellement droits les uns par rapports aux autres, chaque bras étant solidaire du moyeu à son extrémité radiale intérieure et chaque bras étant tordu entre ses extrémités de sorte que les parties extérieures des bras de chaque paire soient inclinées en directions opposées par rapport au moyeu, deux pales solidaires à leurs extrémités intérieures des extrémités extérieures des bras de la pièce en croix de l'une des paires de bras, et deux éléments de support pour les pales s'étendant en direction latérale et solidaire des extrémités extérieures de l'autre paire des bras de la pièce en croix; chaque élément de support latéral ayant une largeur au moins 50 % plus grande que la largeur de chaque bras de la pièce en croix, chaque pale ayant une largeur au moins égale au double de la largeur de chaque bras de la pièce en croix, et chaque pale ayant une largeur au moins égale à un tiers de sa longueur, et les deux éléments à pce en croix et à pales formant un angle droit lun par rapport à l'autre, les moyeux et les bras des pièces en croix étant en engagement contigu face-à-face et les éléments de latéraux de l'un des éléments étant en engagement face-à-face avec les extrémités intérieures des pales de l'autre élément pour les supporter, et les moyeux, les bras des pièces en croix, les élé- ments de support et les pales étant fixées ensemble. 2. Hélice de ventilateur selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'élément de support latéral s'étend au moins sur un tiers de la largeur de la pale associée. 3. Hélice de ventilateur selon la revendication 1, caracté- risée en ce que chaque élément de support latéral s'étend approximativement siir la moitié de la largeur de la pale associée. 4. Hélice de ventilateur selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque palea une largeur approximativement égale à 4 fois la largeur de chaque bras de la pièce en croix. 5. Hélice de ventilateur selon une des revendications 1 à ,4, caractérisée en ce que chaque pale a une largeur approximative ment égale à sa longueur. 6. Hélice de ventilateur selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque élément de support latéral a une largeur approximativement égale au double de la largeur de chaque bras de la pièce en croix. 7. Hélice de ventilateur selon une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyeux, les bras des pièces en croix, les éléments de support et les pales sont fixes ensemble par soudage par points.