Brevet FR2511737A1 — publié le 19830225

L'invention concerne lin ventilateur à deux étages, réalisé notamment en construction soude, du genre comprenant des enveloppes separees pour les roues à aubes et des roues à aubes séparées, ces dernières étant montées sur -un arbre d'entrainement commun. Il est connu de munir d'enveloppes separees pour les roues à aubes les ventilateurs à deux étages, que ce soient les ventilateurs haute pression à deux étages et à un seul flux ou les ventilateurs moyenne ou basse pression à un étage et à flux double, un palier pour 11 arbre commun des roues à aubes étant mont entre ces enveloppes. Le moteur d'entraînement est disposé dans la direction de l'axe de l'arbre commun des roues à aubes qui doit hêtre travers par un canal de circulation d'air. Le but de l'invention est de fournir un ventilateur à deux étages et à enveloppes séparées pour les roues à. aubes qui soit nettement plus compact que les réalisations connues et qui nécessite une surface au sol plus faible. En outre, il s'agit d'éviter toute traversée de l'arbre par un canal de circulation d'air et de rendre possible les modifications de la vitesse de rotation des roues à aubes sans qu'il soit nécessaire de modifier la vitesse de rotation du moteur. Enfin, les coûts de fabrication et de montage doivent être avantageux. Ces buts sont atteints, dans un ventilateur du genre spécifié ci-dessus, grâce au fait que, selon l'invention, les deux roues à aubes sont montées en porte-à-faux sur deux extrémités des arbres de sortie d'une transmission qui est disposée entre lesdites roues à aubes Du fait de cette disposition nouvelle, il est possible de diminuer de façon considérable les dimensions extérieures du ventilateur et d'éviter toute travers de l'arbre par un canal de circulation d'air. De préférence, les paliers de la transmission servent simultanément de paliers pour les arbres des roues à aubes. Dans une forme de réalisation de l'invention, la transmission est une transmission à roues coniques munie de brides latérales, et le ventilateur comporte un moteur d'entraînement disposé parallèlement aux roues à aubes. L'utilisation dtune transmission à pignons coniques permet de disposer le moteur entre les roues à aubes dans la direction longitudinale. Ainsi, le moteur peut être monté avec le ventilateur sur le bâti d'ensemble de ce dernier. On peut supprimer toute fondation séparée pour le moteur. Les dimensions exterieures du ventilateur et de son moteur d'entraînement sont ainsi réduites dans des proportions inconnues jusqu'alors. Il est vrai qu'unie transmission à roues coniques est plus coûteuse qu'une transmission normale à pignons droits. Cependant, de façon surprenante, les avantages de la disposition selon l'-invention en ce qui concerne les coûts sont superieurs aux frais supplémentaires résultant de la transmission. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les enveloppes des roues à aubes sont maintenues de manière centrée et amovible par la transmission, et, en particulier, par ses brides latérales. Le maintien des enveloppes des roues à aubes par la transmission produit le résultat particulièrement avantageux que l'on peut se passer de moyens d'appui ou de logement particuliers pour ces enveloppes des roues à aubes. En outre, cette disposition garantit de façon simple que les arbres des roues à aubes rebouchent de manière centrée dans les enveloppes de ces roues à aubes. Le vissage qui comprend par exemple 6, 8 ou 12 vis permet aussi sans difficultes de faire tourner les enveloppes des roues à aubes, et, de préférence, celle du deuxième étage, de l'angle qui existe entre les vis.On peut ainsi baliser une adaptation simple et facile aux diverses données-materielles du lieu de montage du ventilateur. En résume, on obtient un maintien des enveloppes des roues à aubes qui est peu coûteux, simple et, en outre, amovible, et qui, en particulier, ne nécessite aucune sorte de mise à niveau des enveloppes des roues à aubes. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le ventilateur comporte un bâti d'ensemble avec une partie centrale surélevée qui reçoit la transmission et le-moteur d'entraînement entre les enveloppes des roues à aubes, et dans laquelle peut être introduit un dispositif de refroidissement. Grâce à cette forme de réalisation du bâti d'ensemble, on compense de manière simple et avantageuse les divers niveaux au-dessus de la semelle de fondation auxquels doivent se trouver la transmission, le moteur et les enveloppes des roues à aubes. En outre, le dispositif de refroidissement de la transmission peut alors être intégré au ventilateur, de sorte que ce dernier constitue une unité compacte avec ses dispositifs annexes. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le tube de refoulement s'étend entre les deux enveloppes des roues à aubes à travers le bâti d'ensemble Ceci augmente encore la compacité du ventilateur. Il est possible de monter ce dernier sans difficulté sur une surface de base plane qui peut être par exemple le sol en ciment normal d'un hall d'usine. De façon surprenante, l'agrandissement en direction verticale de la partie inférieure du bâti d'ensemble qui est ici nécessaire influe sur les coûts de façon si faible que les coûts supplémentaires ainsi entraînés sont inferieurs à ceux de fondations étagées comprenant un passage pour le tube de refoulement entre les deux enveloppes des roues à aubes. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les roues de la transmission sont réalisées de manière interchangeable. Il est ainsi possible d'adapter de façon simple et avantageuse la vitesse de rotation du ventilateur aux diverses conditions de son fonctionnement sans qu'il soit necessaire de changer le moteur d'entraînement. Il n'est pas non plus nécessaire de changer le carter 'Ie la transmission qui sert simultanément d'organe dc maintien pour les enveloppes des roues à aubes.Il suffit en effet de changer les pignons à l'intérieur du carter de la transmission,- et il est alors avantageux que, du fait que la surface des brides des enveloppes des roues à aubes sur la transmission est nécessairement importante, le carter de la transmission est lui-même si grand que l'on peut y monter des roues dentées correspondant à toutes les vitesses de rotation qui sont nécessaires pour le ventilateur. Parallèlement, les dimensions importantes du carter de la transmission permettent la réalisation d'un système de construction modulaire pour des ventilateurs présentant diverses vitesses de rotation, puisque l'on peut obtenir toutes les vitesses de rotation nécessaires sur le ventilateur en conservant le même carter pour la transmission. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les roues à aubes comportent sur leurs faces arrière des pales qui sont, en particulier, des pales courtes voisines du moyeu. Cette forme de réalisation des roues à aubes permet un délestage avantageux des joints entre les enveloppes des roues à aubes et les arbres sur lesquels ces dernières sont montées. Les joints qui assurent l'étanchéité des deux enveloppes par rapport aux arbres des roues à aubes, donc aux extrémités des arbres de sortie de la transmission, ainsi que ceux qui assurent l'étanchéité des roues à aubes par rapport aux tubulures d'admission sont réalisés de préférence sous la forme de joints glissants multiples qui sont, par exemple, des joints à pointes juxtaposées comportant entre elles des interstices d'étranglement. Ces joints évitent aussi bien l'insufflation d'air sur les arbres des roues à aubes que la formation d'une circulation d'air en circuit fermé à l'intérieur du ventilateur. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les deux enveloppes des roues à aubes sont réalisées sous la forme de pots et elles comportent, du côté de la transmission, un couvercle centré muni d'une bague extérieure. De préférence, ce couvercle centré est muni de nervures de renforcement qui s'étendent en étoile et qui, avantageusement, s'étendent depuis la bride latérale de la transmission jusqu'à la bague extérieure du couvercle. On obtient ainsi une enveloppe qui est à la fois particulièrement fiable et peu coûteuse, qui peut être montée et démontée facilement et qui permet un centrage parfait de l'enveloppe par rapport à la transmission. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels - La figure 1 représente une vue en coupe partielle et schématique d'un ventilateur selon l'invention qui est prise dans le plan des arbres des roues à aubes - La figure 2 montre à une plus grande échelle une roue à aubes et son enveloppe - La figure 3 représente une vue de côté du ventilateur. Sur la figure 1, le repère 1 désigne une semelle de fondation ou le sol d'un hall d'usine, et le repère 2 désigne un bâti d'ensemble qui repose sur le sol 1 du hall, de préférence par l'intermédiaire de pieds 3 à articulation élastique. Sur la partie centrale surélevée 4 du bâti d'ensemble 2 est disposé une transmission 5 sur les extrémités 6' des arbres de sortie de laquelle sont passées les roues à aubes 7. Les deux enveloppes 8 des roues à aubes sont rendues solidaires par des brides de la transmission 5, et elles sont rendues étanches par rapport aux extrémités 6' des arbres de sortie au moyen de join-ts 9. L'arbre d'entree de la transmission 5 s'étend parallèlement aux roues à aubes 7, de meme que le moteur d'entraînement qui est recouvert par le carter de la transmission et qui est relié de façon classique à la transmission 5 par un accouplement élastique. Du côté de l'aspiration du ventilateur se trouve un régulateur du moment cinétique 10 comprenant une pluralité de palettes 11 qui peuvent etre réglées en position par un dispositif de réglage 12. Les tubulures d'aspiration 13 et 14 des deux enveloppes 8 des roues à aubes sont, de préférence, amenées jusqu'au-dessus des bords centrée des roues à aubes 7 et elles sont reliées à ces dernières par l'intermédiaire de joints 15. Sur la figure 2, le repère 20 désigne le couvercle de 11 enveloppe 8 en forme de pot qui est muni de nervures de renforcement 21 s'étendant en étoile. Sur sa périphérie, ce couvercle comprend une bague d'ajustage 23 au moyen de laquelle il est vissé sur l'enveloppe 8. Vers son centre, le couvercle 20 est solidaire d'une bride latérale 22 de la transmission, de sorte que l'enveloppe 8 est maintenue centrée par l'intermédiaire du couvercle 20. Sur la figure 3, le repère 19 désigne le moteur d'entraînement qui est relié à la transmission à roues coniques par l'intermédiaire d'un accouplement 17. Comme on le voit, les enveloppes 8 des roues à aubes, ainsi que la transmission interposée entre les roues et le moteur d'entraînement 19, constituent avec le bâti d'ensemble étagé 2, 4 une unité compacte présentant une surface au sol minimale qui peut être installée partout facilement et simplement. Le ventilateur selon l'invention est tout particulièrement apte à être utilisé comme ventilateur à haute pression dont la vitesse de rotation est comprise entre 4.000 et 8.000 tours par minute. Sans sortir du cadre de l'invention, il peut toutefois être aussi réalisé sous la forme d'un ventilateur à moyenne ou à basse pression qui fonctionne à double flux. Dans ce cas, on supprime le tube de refoulement 16 qui relie entre elles les deux enveloppes 8 des roues à aubes, de sorte que la partie inférieure 2 du bâti d'ensemble peut être raccourcie en conséquence. Chacune des tubulures d'aspiration est alors munie d'un régulateur de moment cinetique comme le sont les tubulures d'aspiration du premier ventilateur de la réalisation à deux étages. Dans la réalisation à double flux, on obtient également les avantages que constituent la construction compacte, la possibilité de réglage des tubulures de sortie quant à leur position angulaire, et les coûts de fabrication intéressants. En outre, l'invention n'est pas limitée aux ventilateurs à deux étages. Dans une variante, et sans quitter le cadre de l'invention, une extension à trois ou quatre étages ou plus est possible sans difficultés, extension qui comprend par exemple deux transmissions placées l'une derrière l'autre ou deux moteurs sur la partie centrale surélevée du bâti d'ensemble. Les avantages de l'invention sont totalement conservés dans une telle extension. - REVENDICATIONS 1. Ventilateur à deux étages, réalisé notamment en construction soudee et comprenant des enveloppes séparées pour les roues à aubes et des roues à aubes séparées, ces dernières etant montées sur un arbre d'entraînement commun, caractérisé en ce que les deux roues à aubes (7) sont montées en porte-à-faux sur deux extrémités (6') des arbres de sortie d'une transmission (5) qui est dispose entre lesdites roues à aubes (7). 2. Ventilateur à deux étages selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission (5) est une transmission à roues coniques munie de brides latérales (22), et en ce qu'il comporte un moteur d'entraînement (19) disposé parallèlement aux roues à aubes (7). 3. Ventilateur à deux étages selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les enveloppes (8) des roues à aubes sont maintenues de manière centrée et amovible par la transmission (5), et, en particulier, par ses brides latérales (22). 4. Ventilateur à deux étages selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti d'ensemble (2) avec une partie centrale surélevée (4) qui reçoit la transmission (5) et le moteur d'entraînement (19) entre les enveloppes (8) des roues à aubes, et dans laquelle peut être introduit un dispositif de refroidissement. 5. Ventilateur à deux étages selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube de refoulement (16) s'étend entre les deux enveloppes (8) des roues à aubes à travers le bâti d'ensemble (2). 6. Ventilateur à deux. étages selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les roues de la transmission (5) sont réalises de manière interchangeable. 7. Ventilateur à deux étage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérise en ce que les roues à aubes (7) comportent sur louis faces carrière des pales (24), et, en particulier, des pales courtes voisines du moyeu. 8. Ventilateur à deux étages selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux enveloppes (8) des roues à aubes sont rendues étanches par rapport aux arbres (6') des roues à aubes et les roues à aubes (7) sont rendues étanches par rapport aux tubulures d'aspiration (13, 14) au moyen de joints qui sont de préférence des joints à pointes (9, 15). 9. Ventilateur à deux étages selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les deux enveloppes (8) des roues à aubes sont réalises sous la forme de pots et comportent, du côt de la transmission, un couvercle centré (20) muni d'une bague extérieure (23). 10. Ventilateur à deux étages selon la revendication 9, caractérisé en ce que le couvercle centré (20) est muni de nervures de renforcement (21) qui s'étendent en étoile. 11. Ventilateur à deux étages selon la revendication 10, caractérisé en ce que les nervures de renforcement (21) s'étendent depuis la bride latérale (22) de la transmission jusqu'à la bague extérieure (23) dll couvercle.