Brevet FR2491161A1 — publié le 19820402

L'invention est relative a un ventilateur à action centrifuge et à son procédé de fabrication. Elle vise plus particulièrement un ventilateur de refroidissement du stator d'un moteur asynchrone. Les ventilateurs ainsi que les moteurs électriques qu'ils sont destinés à équiper sont des machines d'utilisation courante habituellement fabriqués en grande série. Il est donc important que la quantité de matière première et le temps de main d'oeuvre utilisés pour leur fabrication soient réduits à un minimum. Jusqu'à présent les ventilateurs centrifuges pour moteurs électriques ont été fabriqués par moulage, c'est-à-dire par une technique qui fait appel à des quantités importantes de matière première. On connait par ailleurs un ventilateur à action axiale qui est réalisé par découpe d'un disque de toue. Mais comme les tôles sont habituellement fabriquées en forme rectangulaire la mise en forme circulaire amène à des pertes importantes de matière. L'invention remédie à ces inconvénients. Elle permet la fabrication d'un ventilateur centrifuge, notamment pour le refroidissement du stator d'un moteur électrique, qui peut être aisément fabriqué en grande série avec une quantité minimale de matière première et dont l'efficacité de refroidissement est d'aussi bonne qualité que celle des ventilateurs antérieurement connus. Le procédé de fabrication d'un ventilateur centrifuge selon l'invention est caractérisé en ce qu'on découpe des ailettes dans une bande métallique de manière qu'elles restent rattachées à la bande par un seul de leur côté, on éloigne ces ailettes du plan de la bande par-pliage autour du côté de rattachement et on confère à ladite bande la forme d'un anneau dont l'axe est celui du ventilateur. La quantité de matière première utilisée peut ainsi être réduite à un minimum. Les ailettes sont repliées vers l'intérieur ou vers l'extérieur par rapport à la bande conformée en anneau. Dans une réalisation, les moyens de fixation du ventilateur à son moyen d'entralnement, par exemple le rotor du moteur dont il est destiné à refroidir le stator, sont des pattes également obtenues par découpe puis pliage de la bande métallique. Le ventilateur obtenu par le procédé ci-dessus et le moteur qu'il équipe entrent également dans le cadre de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une partie d'un moteur équipé d'un ventilateur selon l'invention - la figure 2 montre une bande de tôle découpée destinée à former un ventilateur selon l'invention; - la figure 3 montre un ventilateur constitué après pliage de la bande représentée sur la figure 2; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 pour une variante; et -la figure 5 représente un ventilateur obtenu après pliage et conformation de la bande représentée sur la figure 4. On a représenté sur la figure 1 un moteur électrique asynchrone, par exemple du type monophasé ou diphasé destiné à entraîner le tambour d'une machine à laver le linge, qui présente de façon classique, un stator 1 à carcasse 2 sur laquelle sont enroulés des bobinages 3 alimentés en courant alternatif de façon à produire un champs tournant pour entraîner le rotor 4 solidaire de l'arbre 5. Du rotor 4 et de l'arbre 5 sont solidaires, de chaque côté du dit rotor, des ventilateurs centrifuges ó et 7 destinés à produire des courants d'air radiaux dirigés vers les parties 3a, 3b du bobinage 3 en saillie axiale de la carcasse 2 du stator 1. Chacun de ces ventilateurs centrifuges se trouve donc, en direction radiale, à l'intérieur du manchon délirnité par ces saillies 3a, 3b du bobinage 3. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, pour fabriquer le ventilateur 6, on part d'une bande de tôle métallique 10, par exemple en acier, de forme générale rectangulaire à grands côtés 11 et 12, et petits côtés d'extrémités 13 et 14. Cette bande est découpée selon des lignes de découpe en I dont chacune comporte une grande ligne de découpe 15 perpendiculaire aux côtés 11 et 12 starrêtant à une faible distance des petits côtés 11 et 12, la môme de chaque côté, et qui se raccorde à ses extrémités 16 et 17 à des lignes de découpe 18 et 19 qui lui sont perpendiculaires, c'est-à-dire qui sont parallèles aux côtés 11 et 12. Dans l'exemple les lignes de découpe 18 et 19, qui sont de longueurs égales et sont symétriques par rapport à la ligne 15, sont plus courtes que cette dernière. Toutes les découpes 18, 18' et 18" sont en prolongement les unes des autres. De môme, toutes les découpes 19, 19' etc, sont en prolongement les unes des autres. De cette manière des bandes étroites 22 et 23 se trouvent entre ces lignes et les bords Il et 12. Les extrémités 18a, 19a des lignes 18 et 19 qui se trouvent d'un môme côté de la ligne 15 délimitent avec les extrémités 18'a, 19'a des lignes voisines correspondantes (18', 19'), une bande rectangulaire 20 sans découpe, d'axe médian 21 parallèle à la ligne 15. La partie de la bande 10 délimitée par les lignes 15, 18 et 19 et par la ligne fictive 21a reliant les extrémités 18a et 19a est destinée à former une ailette 24 après pliage autour de la ligne 21a, par exemple vers le haut, de manière que son plan soit perpendiculaire à celui de la bande 10. De môme le rectangle délimité par la ligne de découpe 15, les parties des lignes 18 et 19 se trouvant entre cette ligne 15 et les autres extrémités i8b et 19b des lignes 18 et 19, ainsi que la ligne fictive 21b reliant ces extrémités 18b et 19b forment, après pliage vers le bas selon cette ligne 21b une ailette 25 perpendiculaire à la bande 10 et se trouvant à l'opposé de l'ailette 24 par rapport à cette bande. La ligne de découpe 19" voisine de la ligne 19' à l'opposé de la ligne 19 est dépourvue de sa partie tournée vers la ligne 19'. Cette partie de découpe est remplacée par une ligne de pliage 27 pour une patte 28 de fixation du ventilateur au rotor 4. Cette patte 28 est limitée par une partie de la ligne de découpe transversale 15", une découpe perpendiculaire 29, parallèle à la ligne 19" et de môme longueur que la partie manquante de cette ligne 19", et par une autre ligne de découpe 30 parallèle à la ligne 15" et reliant la ligne 29 à la ligne de pliage 27. La patte 28 présente un trou central 31. Une telle patte est prévue par exemple pour une ligne 15 sur trois. Une ailette 60, d'une largeur moindre que les autres, est obtenue par un pliage autour de la ligne 21"b reliant les points 18"b (extrémité de la découpe 18") et 29b (extrémité commune aux découpes 29 et 30). Après découpe les pattes 28 sont pliées par exemple vers le bas, selon la ligne 27, pour être sensiblement perpendiculaires au plan de la bande 10. Sur la figure 3, les flèches f et f' représentent la direction et le sens du pliage effectué après la découpe pour obtenir les ailettes 24 et 25 perpendiculaires au plan de la bande 10. Après conformation des ailettes et des pattes la bande .10 est conformée en anneau et ses bords 13 et 14 sont fixés l'un à l'autre par exemple par soudage et le ventilateur ainsi fabriqué est fixé au rotor 4 par des rivets ou des vis 35 (figure 1) traversant les pattes 28. Avec le procédé de fabrication que l'on vient de décrire les seules pertes de matière sont celles résultant des découpes et des perçages des trous 31. Ce procédé peut être aisément automatisé. Le ventilateur obtenu est d'un poids réduit. I1 n'est pas encombrant. Son efficacité est au moins équivalente à celle des ventilateurs connus car l'air pénètre dans ce ventilateur par sa partie centrale 36 alors que dans les ventilateurs de la technique antérieure cette partie est occupée par un noyau. Il est avantageux de conférer une longueur radiale minimum aux ailettes 24 et 25 de manière que le bruit engendré par le ventilateur au cours de son fonctionnement soit minimum. Dans la variante représentée sur les figures 4 et 5 le ventilateur est également obtenu par découpage et pliage d'une tôle 40. Dans cet exemple les ailettes sont toutes Identiques entre elles et tournées vers l'extérieur alors que dans l'exemple des figures 2 et 3 la moitié de ces ailettes est tournée vers l'extérieur et l'autre moitié est tournée vers ltintérieur. L'exemple illustré par les figures 4 et 5 se distingue de l'exemple représenté sur les figures 2 et 3 en outre par le fait que la largeur de chaque ailette 41 selon la direction de l'axe 5a du ventilateur, est sensiblement plus faible que la largeur de la bande 40, une fenêtre 42 étant découpée entre une arête radiale 43 (de direction longitudinale par rapport à la' bande 40) et une bande 44 correspondant à la bande 22 de la figure 2. Dans cette réalisation des pattes 45 correspondent aux pattes 28. Ces pattes 45 occupent, avant la découpe, une partie d'une fenêtre 42a; leur ligne de rattachement 46 à la bande 40 se trouve sur le bord de la bande étroite 44 parallèle au bord libre 47 de cette bande 40. L'intervalle laissé libre par les fenêtres 42 permet de loger des moyens d'accrochage au rotor. Pour faciliter le pliage des ailettes une autre fenêtre 50, de forme générale triangulaire, est découpée dans cette bande à proximité de l'extrémité du bord libre 51 de chaque ailette 41 qui est à l'opposé de l'arête 43. Cette découpe d'extrémité 52 est en outre arrondie pour minimiser les risques de blessures des utili sauteurs. Dans tous les modes de réalisation, la fixation du ventilateur au rotor du moteur peut s'effectuer non seulement par des moyens de vissage ou de rivetage mais également par collage ou sertissage. REVENDICATIONS 1. Procécé de fabrication d'un ventilateur à action centrifuge, notamment pour le refroidissement du stator d'un moteur électrique asynchrone, caractérisé en ce qu'on découpe des ailettes (24, 25 41) dans une bande de tôle (10, 40) de manière qu'elles restent rattachées par un de leurs côtés (21a, 21b, 21"b) à cette bande (10), on plie ces ailettes ainsi découpées de façon à les éloigner du plan de la bande, et on confère une forme d'anneau à cette dernière. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lignes de pliage sont perpendiculaires à la direction longitudinale de la bande, c'est-à-dire parallèles à l'axe tSa) du ventilateur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on plie les ailettes d'un même côté par rapport à la bande. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pliage est tel qu'après que la bande (40) ait été conformée en anneau, les ailettes (41) sont dirigées vers l'extérieur de cet anneau. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pliage est tel que la moitié des ailettes sont tournées vers l'intérieur et l'autre moitié vers l'extérieur de l'anneau formé à partir de la bande (10). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lignes de découpe pour la formation des ailettes successives ont une configuration en I avec une branche centrale (15) transversale à la longueur de la bande (10) et deux branches d'extrémités (18, 19) parallèles à la direction longitudinale de cette bande (10). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux ailettes formées à partir de la meme découpe en I s'étendent selon des côtés opposés de la dite bande. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des pattes d'accrochage (28; 45) à un moyen d'entraînement du ventilateur, tel que le rotor d'un moteur asynchrone, sont également obtenues par découpe et pliage de la bande de tôle (10 ; 40). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la ligne de pliage des pattes d'accrochage est parallèle à la direction longitudinale de la bande (10, 40). 10. Ventilateur, caractérisé en ce qu'il présente les caractérisques de celui obtenu selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Moteur électrique, caractérisé en ce qu'il cornprend, pour refroidir les enroulements (3) de son stator (2), au moins un ventilateur (6, 7) selon la revendication 10.