Brevet FR2429147A1 — publié le 19800118

L'invention a pour objet un profilé extrudé, notamment pour pale d'hélice, par exemple d'éolienne. On a proposé d'obtenir une pale par sectionnement d'un profilé extrudé. Pour l'utilisation de la pale, le problème se pose de sa liaison à un moyeu. Egalement, notamment dans le cas d'un profilé creux de hauteur ou épaisseur relativement grande, se pose le problème de la rigidité de la pale. Le profilé creux selon l'invention, destiné à la fabrication d'une pale, est caractérisé par ce fait qu'il comprend des parois transversales ou traverses interposées entre ses parois externes ou dos et que lesdites traverses coopèrent à la réception d'un moyeu ou analogue de montage. L'invention vise à cet égard un tel profilé présentant intérieurement une portée circulaire, caractérisé en ce que la portée est constituée, d'une part, par des surfaces incurvées formées sur les traverses et, d'autre part, des surfaces incurvées formées sur les faces internes des dos. Il a été constaté qu'alors qu'il est pratiquement impossible d'obtenir par filage ou extrusion des profilés présentant un logement intérieur constitué par une surface cylindrique circulaire qui conserve la configuration requise après refroidissement, l'obtention d'un tel profilé, dans lequel la surface de réception d'un axe tubulaire jouant le rôle de moyeu est constituée par des faces incurvées formées sur un contour intérieur sensiblement carré, donne satisfaction. La description qui suit, faite à titre d'exemple se réfère au dessin annexé qui est une coupe transversale d'une pale selon l'invention, pour une forme de réalisation. Le profilé creux selon l'invention comprend deux parois 11 et 12, dont les surfaces externes ménagent les dos 13 et 14 respectivement, qui se raccordent à une extrémité suivant une partie arrondie 15 et, de l'autre, se prolongent jusqu'à l'arête de fuite 18. Les parois jj et 12 sont raccordées par une première traverse 24 puis par une seconde traverse 25 espacée de la première traverse 24 d'une distance égale à l'épaisseur du profil de façon à constituer un carré autour de l'axe 93 du moyeu. Dans le cas d'un profilé extrudé en métal léger, lesdites traverses sont obtenues de filage en même temps que le reste du profilé. La première traverse 24 est, du c8té de la zone sommitale 15, limitée par une surface plane 29 et à l'opposé par une surface 31 qui comporte, de part et d'autre d'une surface cylindrique 32 dont l'axe 33 est sensiblement dans le plan transversal 34 de plus grande épaisseur du profilé, des surfaces planes 35 et 36, perpendiculaires à la ligne moyenne 37 du profilé. De même, la traverse 25 est limitée par une surface interne 37 comprenant, de part et d'autre d'une surface cylindrique circulaire 38 d'axe 33, des surfaces planes 39 et 41 parallèles à la surface opposée 42 de la traverse 25. Les faces internes des parois Il et 12 présentent, symétriques de part et d'autre du plan 34, des surfaces cylindriques 43 et 44 interposées entre des surfaces 45, 46 et 47, 48 sensiblement pa parallèles aux parties en regard des surfaces externes ou dos 13 et 14. Les portées cylindriques 32, 38, 43, 44, faisant partie d'un même cylindre d'axe 33, sont saillantes par rapport aux surfaces qui les encadrent, respectivement 35, 36 ; 39, 41 ; 45, 46 et 47, 48. Les surfaces 36 et 47, 35 et 45, 39 et 46, 41 et 48, sont raccordées entre elles par des surfaces de faible rayon destinées à éviter les concentrations de contrainte. Un tel profilé, obtenu par filage ou extrusion, est sectionné à longueur pour constituer un corps de pale. Pour la fixation d'un axe tubulaire ou moyeu, le corps de pale peut etre légèrement chauffé, par exemple en le trempant dans l'eau bouillante, ce qui permet d'y enfiler ledit axe tubulaire ou moyeu. Au refroidissement du corps de pale, la contraction qui se produit assure une solidarisation effective avec le pied ou axe. Aussi bien au refroidissement depuis le filage à chaud qu'à l'échauffement ultérieur pour le montage sur un pied de pale, puis le refroidissement pour la solidarisation, la circularité des portées cylindriques 32, 38, 43, 44 reste assurée. Il est à penser que contribue à ce résultat la configuration sensiblement carrée que forment les traverses 24 et 25 et les parties de paroi de dos qui les relient. Les traverses 24 et 25 contribuent à la rigidité de la pale, le module de résistance à la flexion d'une telle pale étant supérieur à celui d'une section tubulaire qui entourerait complètement l'axe du moyeu. Les traverses 24 et 25, ainsi que les zones 22 et 23 présentant les surfaces d'appui ont une longueur qui leur confère une certaine flexibilité, à la manière d'un ressort à lame, mise à profit, selon l'invention, pour enserrer fortement l'axe ou moyeu. Le degré de serrage du pied de pale peut être ajusté en déterminant la tolérance sur le diamètre extérieur de l'axe ou moyeu, qui est une pièce de révolution. Par l'utilisation d'un axe ou moyeu cylindrique, l'invention réduit le eoft de fabrication et abrège le temps de montage. Si nécessaire, et gracie à la section circulaire de5 porrecf l'axe ou pied de pale peut autre prolongé par un ou plusieurs tubes d'acier d'épaisseur décroissante et solidaires dudit axe dans le but d'obtenir un solide d'égale résistance à la flexion. Un profilé selon l'invention peut également btre utilisé en tant que mat de voilier ou comme pale de rotor principal d' hélicop- tère. Dans le cas des voiliers, le profilé selon l'invention permit, dans certains cas, de supprimer les haubans. REVENDICATIONS 1. Profilé creux en métal léger pour la fabrication de pa /d'hélice les ou analogues notamment d'éolienne, caractérisé en ce qu'il comprend, interposées entre les parois opposées du profilé ou dos, deux parois transversales parallèles ménageant des portées pour le montage à serrage d'un pied de pale. 2. Profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portées sont réparties suivant une mbme surface cylindrique et sont en saillie par rapport aux parties adjacentes des traverses et des dos. 3. Profilé selon la revendication 2, caractdrisé en ce que les traverses et les parties des dos qui les raccordent sont à configuration sensiblement carrée en section transversale. 4. Pale obtenue par sectionnement d'un profilé selon l'une des revendications 1 à 3. 5. Pale à pied, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de pale selon la revendication 4 et un pied de pale à section circulaire maintenu par le serrage qu'exercent sur le pied les portée. du profilé.