Brevet FR2480366A1 — publié le 19811016

La présente invention se rapporte à un dis- positif d'obturation réglable comprenant une pluralité de volets mobiles d'obturation réglables, constitués par des ailettes radiales pivotantes ayant sensiblement la forme d'un segment annulaire et situées entre deux enveloppes concentriques. Des dispositifs à volets de ce type sont déjà connus et sont utilisés, principale- ment pour des ventilateurs, et l'on en a décrit un par exemple, dans le brevet allemand N0 DE OS 25 13077. Lorsqu'ils sont utilisés avec des ventilateurs, ils ont pour but d'une part, de réguler l'effet du ventila- teur, suivant la demande, sans avoir à aqir sur le mo- teur de ventilateur lui-même, et d'autre part d'éviter une chute thermique lorsque le ventilateur est arrêté, les volets se fermant dans ce cas automatiquement afin d'empêcher l'introduction d'air froid dans l'espace o le ventilateur en service aspirait l'air précédemment. L'invention a pour objet un dispositif à vo- lets d'obturation du type ci-dessus, qui est de cons- truction plus simple et qui évite les divers inconvé- nients des dispositifs connus. Le dispositif suivant l'invention a en particulier pour avantages de compor- ter un moins grand nombre d'éléments fragiles, notam- ment de pièces axialement mobiles, qui risquent de se bloquer, et moins de ressorts, qui risquent de casser. Le dispositif suivant l'invention peut également être facilement adapté à un fonctionnement manuel ou auto- matique, à la demande. Ce dispositif d'obturation comprend un en- semble d'ailettes mobiles, chacune en forme de segment annulaire limité par deux bords latéraux radiaux, un grand bord transversal extérieur et un petit bord transversal intérieur, et réglable à une position quel- conque entre deux positions limites par pivotement autour d'un pivot correspondant disposé tangentielle- ment à un cercle concentrique à l'axe de l'enveloppe, des moyens élastiques rappelant constamment les ailet- tes dans une des positions limites. Le dispositif sui- 2 2480366 vant l'invention est caractérisé en ce que le bord transversal intérieur des ailettes comporte un pro- longement étroit et incliné par rapport au plan de l'ailette, chaque ailette pouvant pivoter autour d'un axe adjacent à son bord transversal intérieur, une ouverture étant prévue dans l'enveloppe intérieure pour le passage du prolongement de l'ailette dans l'enveloppe, afin que l'extrémité libre de ce prolon- gement vienne en prise avec un organe d'entraînement qui^est soumis à l'action des moyens élastiques et qui peut être déplacé axialement par une force supé- rieure à celle desdits moyens élastiques, des moyens de stabilisation permettant de maintenir chaque ailette dans une position sensiblement fixe par rapport à l'enveloppe intérieure. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses forme-s de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue de côté, avec coupe partielle, d'une première forme de réalisation du dis- positif suivant l'invention. La figure 2 est une vue de face d'une ailette formant un volet mobile du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une coupe longitudinale de l'ailette, suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue de dessous de la même ailette. La figure 5 est une vue de côté, avec coupe partielle, d'une deuxième forme de réalisation du dis- positif suivant l'invention. La figure 6 représente la pièce d'entraîne- ment qui fait partie du dispositif de la figure 5. Les figures 7 à 9 sont des vues, semblables aux figures 2 à 4, d'une ailette du dispositif de la figure 5. La figure 10 représente une troisième forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 11 est une vue arrière, à plus 3 2480366 petite échelle, du dispositif de la figure 10 et La figure 12 est une vue en perspective à plus petite échelle, d'une autre forme de réalisation de l'ailette d'un dispositif suivant l'invention. Sur toutes les fiqures, des repères identi- ques ou avec un indice sont utilisés pour les éléments identiques ou semblables. La figure 1 représente un ventilateur, pré- vu pour être encastré dans une ouverture d'pne paroi. Il comprend une enveloppe cylindrique extérieure 11 et une enveloppe cylindrique intérieure 12, concen- trique à la précédente, dans laquelle sont logés un corps d'appareil 10 et un moteur électrique 13, com- portant un arbre de sortie sur lequel est montée une turbine de ventilateur 14. Les aubes 14a de la turbine sont situées à l'avant de l'orifice d'entrée A. d'un conduit annulaire ou passage d'air A, défini entre les deux enveloppes cylindriques 11, 12. A l'avant de la turbine 14, sont disposés des moyens de protection, comprenant par exemple une grille 15, qui empêchent également l'aspiration d'objet qui pourraient endom- maqer le ventilateur ou obstruer son conduit d'air A. Le moteur électrique est relié, par l'intermédiaire de câbles d'alimentation 13a et d'un interrrupteur 16, à une source de courant électrique, non repré- sentée, par exemple le circuit de distribution. L'en- semble de l'appareil, y compris les enveloppes 11, 12, possède un axe de symétrie S. L'appareil décrit ci-dessus est de type connu. Le dispositif à volets mobiles d'obEu- ration-suivant la présente invention permet de régler, de façon nouvelle, le débit d'air dans le conduit A et, éventuellement, de fermer automatiquement ce con- duit lorsque le moteur 13 n'est pas en service, de sorte qu'une chute thermique peut être évitée. L'enveloppe cylindrique intérieure 12 du cores d'appareil lO.comporte un épaulement 12a à son extrémité arrière, et elle se prolonge au-delà par un moyeu cy- lindrique ou polygonal 12b, de diamètre réduit. Les 4 2480366 ailettes 20 sont montées dans l'angle 12c formé entre l'épaulement 12a et le moyeu 12b. Elles peuvent pivo- ter chacune autour de leur axe respectif T-T (figure 11) qui est parallèle aux tangentes Tl et T12 (fiqure 11) aux deux enveloppes cylindriques 11, 12 et qui est lui- même sensiblement tangent au moyeu 12b. On voit, sur les figures 2 à-4, que chaque ailette 20 présente une face principale 21, limitée par deux bords latéraux radiaux a, b, un grand bord transversal extérieur c et un petit bord transversal intérieur d, d'o part un prolongement allongé 22, en forme de bande, avec une extrémité libre 22a. La face de l'ailette est incurvée transversalement, c'est-à- dire dans la direction des bords transversaux c, d, comme représenté sur la figure 4. Le prolongement 22 forme un angle de 45 degrés environ par rapport à la face 21 de l'ailette. Plus précisément, le prolon- gement 22 est d'abord plié, près de la face 21, à degrés vers l'intérieur par rapport à la face con- cave de l'ailette, puis à nouveau plié à 45 degrés vers l'extérieur. Un orifice 25 est prévu dans le prolonge- ment 22, à l'endroit du coude adjacent -à la face d'ai- lette 21. Dans l'angle 12c (figure 1), une courte fente tangentielle 33 (figure 5) est prévue pour chaque ailette 20. Le prolongement 22 peut passer, à travers cette fente, dans l'intérieur du corps d'appareil 10. La longueur de la fente 33 correspondant sensiblement à la largeur du prolongement 22. Sur un bord de chaque fente 33 est prévue une courte tige 39 en saillie qui, lors de l'assemblage, est introduite dans l'ori- fice 25 du prolongement 22 de façon à maintenir en place l'ailette. Un tube de guidage 30, disposé axialement, est monté de façon fixe à l'intérieur du corps d'ap- pareil 10. Un organe d'entraînement 31 est monté cou- lissant sur le tube 30. L'organe d'entraînement 31 comporte une fente 34 (figure 5), s'étendant sur toute 2480366 sa périphérie et dans laquelle s'engagent tous les prolongements 22, au moinspar leurs extrémités libres 22a. Lorsque l'organe d'entraînement 31 est déplacé sur le tube de guidage 30 dans le sens de la flèche Pl, toutes les ailettes 20 sont soulevées de leur position rabattue, dans laquelle le conduit A est ouvert, jusqu'à ce qu'elles s'appliquent complètement contre l'épaulement 12a, position dans laquelle le conduit A est totalement fermé. Il est clair que, lorsqu'on déplace l'organe d'entraînement 31 d'une distance plus courte, le conduit A est seulement par- tiellement obturé. L'organe d'entraînement 31 est constamment soumis, dans le sens de la flèche Pl, à l'action du ressort hélicoïdal de compression 31, c'est-àdire que le conduit A est toujours fermé lorsque la force du ressort n'est pas vaincue par un effort antagoniste. Pour ouvrir le conduit A, on utilise, dans la forme de réalisation de la figure 1, un mécanisme de manoeu- vre 40 comprenant une barre 41 qui est reliée de façon pivotante, en 41a, au corps d'appareil 10 et en 41b, également de façon pivotante, à l'organe d'entraîne- ment 31. Des moyens souples de traction 43, par exemple par chaîne, sont attachés en 41d à la barre 41. Lors- qu'on exerce une traction sur ces moyens, dans le sens de la flèche P2, le ressort 40 est repoussé et l'organe d'entraînement 31 ainsi que les ailettes (20) sont amenés dans la position représentée sur la figure 1. Il est clair, à l'examen de la figure 1, que l'épaulement 12a n'est pas indispensable et que le moyeu 12b peut avoir le même diamètre que l'enveloppe intérieure 12, comme indiqué en pointillé en 12b'. Dans le dispositif de la figure 5, l'organe d'entraînement 31 est actionné électromagnétiquement et les ailettes 20' ont la forme qui est indiquée sur les figures 7 à 9. Le prolongement 22' est plié seule- ment une fois et il ne comporte pas d'orifice. Perpen- diculairement à la face 21 de l'ailette et au prolon- 6 2480366 gement 22', et dans leur plan de symétrie VIII-VIII, il est prévu, du côté intérieur de l'ailette, un grand segment de guidage 23 et, du côté extérieur de l'ailette, un petit segment de guidage 24. La surface 21 de l'ailette est incurvée transversale- ment, dans la direction des bords transversaux c,d, comme on le voit sur la figure 9. Les deux segments de guidage 23, 24 sont des segments de cercle ayant leurs centres de courbure sur l'axe T-T de pivotement de l'ailette 20'. Les segments de guidage 23, 24 ont pour objet, d'une part, de raidir l'ailette et, d'autre part, de maintenir cette ailette et de la guider en ro- tation. Le segment intérieur 23 ne se termine pas à l'extrémité du prolongement 22', mais il se continue un peu au-delà jusqu'à un bord d'arrêt 23a. Le segment extérieur sert de complément au segment intérieur, en particulier en ce qui concerne la fonction de guidage. Une fente axiale 33a, associée à chaque fente tangentielle 33, est prévue dans le moyeu 12b, et une fente radiale 33b est prévue dans l'épaulement 12a. La fente 33a permet le passage du segment 23 et la fente 33b permet le passage du segment 24. Chaque fente 33a est conçue pour recevoir et laisser passer un segment intérieur 23 et le nombre de fentes 33 correspond donc au nombre d'ailettes. Les fentes 33 et 33a ont ensemble la forme de la lettre T couchée. La longueur des fentes 33a, 33b correspond_ sensiblement aux rayons des segments 23, 24, respectivement, et la longueur de la fente 33 correspond à la largeur du prolongement 22'. Du fait de la coopération du prolongement et du/ou des segments de guidage avec les fentes respectives, il n'est pas nécessaire de prévoir un axe effectif de pivot. En plus de la fente périphérique 34, des fentes rectilignes 32 sont prévues dans l'orqane d'entraînement 31, pour chacun des segments de guidage 23. Toutes les fentes rectilignes débouchent, à leur extrémité, dans la fente périphérique 34. Dans l'une des deux positions limites du dispositif, à savoir celle qui est représentée sur le dessin, le bord 23a repose contre une paroi cylindrique intérieure 37 de l'organe d'entraînement 31. Lorsque toutes les ailettes 20', qui sont avantageusement au nombre de huit à seize par exemple, ont été introduites dans leur fentes res- pectives 33, 33a, 33b, les extrémités libres 22'a des prolongements 22' pénètrent dans la fente périphérique 34 de l'organe d'entraînement 31. Lorsque le dispositif se trouve dans l'une de ses deux positions limites, à savoir celle qui est représentée sur la figure 5, les ailettes 20' reposent contre le moyeu 12b; pour cette- raison, elles sont de préférence incurvées transversa- lement, comme représenté par exemple sur la fiqure 9 le conduit A est totalement ouvert. Lorsqu'on déplace l'organe d'entraînement 31 sur le tube de guidage 30, dans le sens de la flèche Pl, toutes les ailettes sont soulevées et leurs bords extérieurs se déplacent le lonq d'un cercle Ci, jusqu'à ce que le conduit A soit complètement fermé. Dans l'exemple représenté, l'enve- loppe cylindrique extérieure 11 comporte, à son bord arrière, une pluralité de logements lia pour la récep- tion des ailettes incurvées, dans leur position de soulèvement maximal. Dans une position intermédiaire déterminée de l'organe d'entraînement 31 sur le tube de guidage 30, le conduit A est bien entendu fermé partiellement à un degré déterminé. Dans la forme de réalisation de la figure , l'organe d'entraînement 31 est également quidé à sa périphérie extérieure, en 36. Il est placé de façon que sa lèvre 31a s'engage dans une rainure 35a formée sur une tiqe 35, mobile axialement, qui définit l'ar- mature d'un enroulement électromagnétique 38, alimenté par des câbles 38a. Un ressort hélicoïdal de tension ', fixé dans un orifice 35b de la tige 35, agit sur cette derrière et applique constamment l'organe d'en- traînement 31 dans sa position limite correspondant à un conduit A fermé, c'est-à-dire dans le sens de la flèche P1. Lorsque le dispositif 35 de commande élec- tromagnétique est relié en fonctionnement, par l'inter- 8 2480366 médiaire de ses câbles d'alimentation 38a, au moteur 13 du ventilateur ou à son interrupteur 16, le con- duit A se ferme automatiquement lorsque le ventila- teur est arrêté, ce aui évite une chute thermique. Le seament extérieur 24 et/ou le bord d'arrêt 23a du segment intérieur ne sont pas absolument indis- pensables, comme il apparait à l'examen de la figure 10 sur celle-ci, ils ont été supprimés et o le prolongement 22" a sensiblement la même forme que dans le cas de la fiqure 1, mais sans l'orifice 25. On voit sur la figure 11 que le moyeu 12b' a une section transversale en forme de dodécaèdre et qu'il porte douze ailette 20". dont-trois seulement sont représentées à la partie suDérieure du dessin, en position soulevée tandis que dans la partie inférieure trois autres ailettes sont représentées en position rabattues. Bien entendu, en pratique, toutes les ailettes d'un même ensemble se trouventtoujoursdans la même posi- tion. Les ailettes se chevauchent partiellement, davan- tage dans la position rabattue et moins dans-la position soulevée. Les fentes 33a (fiqure 5) sont situées sur les axes de symétrie de chaque côté du polygone du moyeu, en face des fentes 33b de l'épaulement 12a. Trois entretoises rigides lla relient l'enveloppe cylindrique extérieure 11 et l'enveloppe cylindrique intérieure 12. En principe, il est bien entendu également possible, comme représenté sur la figure 12. de munir chaque ailette 20"'" en forme de tige, avec un axe effectif 26 définissant le Divot T-T. L'assemblage d'-une pluralité de tels axes, disposés tangentiellement au moyeu 12b, et la mise en place des ailettes sur ces axes, seraient toutefois très couteux et aboutiraient à des incidents plus fréquents. Un des avantages de la présente invention réside en ce qu'un tel axe effectif n'est pas nécessaire, les ailettes étant maintenues de façon satisfaisante, pour pivotement autour de l'axe T-T, au moyen des tiges 39 et des orifices 25 ou au moyen d'au moins un des segments de guidage 23, 24 qui se 9 2480366 déplacent dans les fentes 33, 34. Le dispositif suivant la présente invention peut éventuellement être construit comme composant so- lidaire d'un ventilateur, ou comme adjonction pouvant être montée sur un ventilateur existant. Il est enten- du qu'au lieu des enveloppes cylindriques 11, 12, on peut utiliser également des enveloppes polygonales, en analogie au moyeu polygonal 12b'. D'autre part, il est entendu que l'ensemble des ailettes peut également être placé à l'orifice d'entrée Ai du conduit d'airA. Cela peut également se produire lorsque le sens de rotation de la turbine 14 est inversé. L'ensemble d'ai- lettes peut aussi être placé à l'intérieur du conduit A, par exemple si l'enveloppe cylindrique extérieure 11 est prolongée en 11', comme représenté sur la figure 10. Il est entendu également que les ailettes décrites peuvent être remplacées par tous organes d'obturation ou volets mobiles remplissant une fonction analogue. 2430366 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'obturation réglable placé dans un conduit (A) sensiblement annulaire limité par une enveloppe extérieure (11) et une enveloppe inté- rieure (12) concentrique à la précédente, en particu- lier pour un ventilateur ayant un corps d'appareil (10) loqé dans l'enveloppe intérieure, ce dispositif comprenant un ensemble d'ailettes (20, 20', 20") chacune sensiblement en forme de segment annulaire limité par deux bords latéraux radiaux (a, b), un grand bord transversal extérieur (c) et un petit bord transversal intérieur (d), chaque ailette étant mobile et réglable entre l'une et l'autre de deux positions limites et à toute position intermédiaire, par pivotement autour d'un pivot correspondant (T-T) placé tangentiellement à un cercle concentrique à l'axe (S) du conduit, des moyens élastiques étant prévus pour rappeler constamment les ailettes dans une des positions limites, caractérisé en ce que le bord transversal intérieur (d) des ailettes comporte un pro- longement (22, 22', 22") étroit et incliné par rapport au plan de l'ailette, chaque ailette pouvant pivoter autour d'un axe (T-T) sensiblement adjacent à son bord transversal intérieur, une ouverture (33) étant prévue dans l'enveloppe intérieure pour chaque prolonqement d'ailette, pour permettre à ce dernier de passer dans l'enveloppe jusqu'à sa jonction avec l'ailette et de venir en prise, au moins par son extrémité opposée (22a), avec un organe d'entraînement (31) qui est soumis à l'action des moyens élastiques et qui peut être déplacé axialement par un effort de manoeuvre capable de vaincre ces moyens élastiques, des moyens de stabilisation (23, 24, 25, 39) étant prévus pour maintenir chaque ailette dans la zone de son pivot dans une position de rotation sensiblement invariable par rapport à l'enve- loppe intérieure. 11 2480365 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le prolongement d'ailette a la forme d'une bande plate et en ce que l'ouverture de passage du prolongement est défini par une fente tangentielle (33) ménagée dans l'enveloppe intérieure (12), la longueur de cette fente correspondant sensi- blement à la largeur du prolongement. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de stabilisa- tion sont définis par des axes (26) placés tangentiel- lement par rapport à l'enveloppe intérieure. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de stabilisation sont définis par au moins un segment de guidage (23, 24) disposé sensiblement perpendiculairement à la face de l'ailette et du prolongement, un fente orientée axialement et/ou radialement (33a, 33b) étant prévue sur l'enveloppe intérieure pour le passage du ou des segments. 5. Dispostif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les-moyens de stabilisation sont définis par un orifice (25) dans le prolongement en forme de bande et par unetiqe (39) qui fait saillie sur le bord de chaque ouverture de passage (33) et sur là- quelle le prolongement est monté par l'intermédiaire de l'orifice. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (31) est monté coulissant sur un tube de guidage axial (30) et en ce qu'il comporte une fente périphérique (34) dans laquelle toutes les ailettes s'engagent par leurs extrémités libres (22a, 22'a), l'organe d'entraînement pouvant également com- porter des fentes axiales (32) pour les segments de guidage des ailettes. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'effort de manoeuvre de l'organe d'entraînement est fourni par un enroulement électromagnétique (38) et une armature magnétique (35) mobile axialement. 8. Dispositif suivant la revendication 7, utilisé avec un ventilateur entraîné par un moteur électrique (13), caractérisé en ce que l'alimentation en énergie de l'enroulement magnétique est couplée à l'alimentation en énergie du moteur électrique.