Brevet FR2558215A1 — publié le 19850719

La présente invention se rapporte à un ventIlateur--ara- teur et elle aplus particulièrement trait à un ventilateur- aérateur dont les pales,à pas variable,peuvent complètement fermer le passage d'air débouchant à l'extérieur lorsque le ventilateur-aérateur ne fonctionne pas-et dont les pales ouvrent le passage d'air lorsque le ventilateur-aérateur est en marche d'une manière fonction de la vitesse de rotation du moteur. D'une manière générale, un ventilateur-aérateur est ac- 0 tionné à l'inverse d'un ventilateur soufflant électrique e- ii doit étre disposé dans une ouverture qui débouche à lx tirieur du fait qu'un ventilateur--aerateur est conçu pour p -- rlfier l'intérieur d'une salle en aspirant l'air vicié qui s'y trouve et en le rejetant à l'extérieur. Cependant, étant donné qu'un ventilateur est monté dans l'ouverture qui dé-, bouche à l'extérieur, de l'air chaud ou empoussiéré a ten- dance à s'écouler de l'extérieur vers l'intérieur entre les pales du ventilateur, lorsque le ventilateur-aérateur ne folic- tionne pas Pour éviter ces inconvénients, on a déjà réalisé 2c un dispositif qui comporte des volets ou lames pour obturer Le passage d'air. Cependant,ce dispositif de la technique antérieure présente de nombreux inconvénients,tels que l'accroissement du frottement du courant d'air dû à la pré- sence des lames disposées devant le passage d'air et une re- duction du rendement de ventilation. Il en résulte que l'on doit faire fonctionner le ventilateur-aérateur pendant de longues périodes de temps et qu'il est nécessaire d'obturer le passage d'air lorsque le ventilateur-aérateur ne fonc- tionne pas à l'aide d'un dispositif séparé, tel qu'un volet ou des lames. La présente invention a résolu les problèmes posés par les ventilateursaérateurs de la technique antérieure ainsi que par d'autres dispositifs similaires en réalisant un nou- veau venrL.ti.lateur-aérateur avantageux qui comporte des pales Compte-tenu de ce qui précède, l'un des buts de la pré- sente invention est ainsi de réaliser un ventilateur-aérateur qui peut fermer complètement le passage d'air au moyen de ses pales adjacentes qui viennent en contact les unes avec les autres lorsque le ventilateur ne fonctionne pas et qui ouvre le passage d'air à la suite du déplacement angulaire des pales provoqué par une force centrifuge agissant sur les pales rotatives. Un autre but de la présente invention est de réaliser un dispositif pour assurer l'évacuation de l'air d'une salle en utilisant des pales à pas variable dont le pas varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur du ventilateur. Encore un autre but de la présente invention est de réa- liser un ventilateur-aérateur qui ne comporte pas de moyens séparés pour obturer le passage d'air mais résoud automati- quement ce problème et des problèmes connexes. Conformément aux buts ci-dessus énoncés de la présente invention,il est prévu un ventilateur-aérateur qui comprend un moteur pour faire tourner des pales de ventilateur, le moteur étant fixé au chassis du carter du dispositif. Un ro- tor est monté sur l'arbre du moteur auquel il est fixé au moyen d'une goupille et une plaque circulaire rotative ayant des fentes de coulissement et plusieurs trous d'assemblage est montée sur l'arbre du moteur. Une plaque circulaire fixe, qui est parallèle' et non connectée à la plaque rotative, est montée sur l'arbre du moteur. Un capuchon d'extrémité est vissé sur l'arbre du moteur par dessus la plaque circulaire fixe qu'il assujettit à l'arbre et par dessus la plaque circulaire oscil- lante,en appui contre le rotor. Deux masselottes centrifuges sont montées entre la plaque circulaire fixe et la plaque cir- culaire rotative, chaque masselotte pouvant tourner autour d'une des tiges de la plaque circulaire fixe et étant accou- plée à l'une des fentes de coulissement de la plaque rotati- ve par un doigt de guidage qui fait saillie au-dessus de la masselotte centrifuge. En outre, chaque masselotte est élastiquement soutenue par un ressort. Plusieurs pales sont montées pivotantes sur le rotor et peuvent être déplacées en pivotement par une biellette de commande qui est fixée à l'arbre de la pale et articulée à son extrémité libre,au moyen d'un axe, à un trou d'assemblage respectif de la plaque circulaire rotative. Ainsi, le ventilateur-aérateur selon la présente inven- tion comporte un carter qui porte un moteur monté dans un chassis. Un rotor est monté sur l'arbre du moteur. Les pales de ventilateur sont montées pivotantes sur le rotor et sont munies de biellettes de commande de pivotement. La plaque cir- culaire rotative,qui comporte des fentes de coulissement et dans laquelle sont formés plusieurs trous,et les masselottes centrifuges,qui peuvent tourner autour des tiges qui ass- semblent la plaque circulaire fixe à la plaque circulaire rotative,sont montés sur l'arbre du moteur auquel ellessont assujetties parle capuchon d'extrémité etelles sont, de ce fait, entraînées solidairement en rotation lorsque l'arbre du moteur tourne. En outre, chaque masselotte centrifuge qui est soutenue par un ressort hélicoidal et qui est montée pivotante sur la plaque circulaire rotative est munie d'un doigt de guidage qui pénètre dans la fente de coulissement respective et cou- lisse le long de cette fente. L'axe de la biellette de com- mande de pivotement portée par l'arbre de chaque pale est disposé dans un trou d'assemblage correspondant de la plaque circulaire rotative. Ainsi, lorsque l'arbre du moteur tourne, les masselottes centrifuges qui, sous l'action des ressorts, sont initialement adjacentes à l'arbre du moteur, se soulèvent en direction de l'extérieur de la plaque cir- culaire rotative et les doigts de guidage qui s'étendent à partir de la partie inférieure des masselottes centrifuges coulissent le long des fentes de coulissement de la plaque circulaire rotative, déplaçant de ce fait la plaque circu- laire rotative en rotation sur une certaine distance angu- laire. En d'autres termes, la plaque circulaire rotative est déplacée angulairement par le moment engendré par les deux doigts de guidage des masselottes centrifuges. Lorsque la plaque circulaire rotative est déplacée angulairement, l'axe de la biellette de commande de pivote- ment de chaque pale de ventilateur,qui est monté dans un trou d'assemblage correspondant formé dans la partie périphé- rique de la plaque circulaire rotative, fait pivoter la pale de ventilateur. En d'autres termes, lorsque l'arbre du moteur tourne, le soulèvement des masselottes centrifuges,qui est engendré par la force centrifuge,déplace angulairement la plaque circulaire rotative laquelle fait,à son tour, pivo- ter les pales de ventilateur. Par conséquent, lorsque le ven- tilateur-aérateur ne fonctionne pas, les pales de ventilateur sont en contact les unes avec les autres pour obturer le pas- sage d'air mais,lorsqu'il fonctionne, les pales ont un angle de pas par rapport au plan de rotation des pales qui agit pour évacuer à l'extérieur l'air vicié de la salle. Natu- rellement, si l'on ouvre l'interrupteur, laforce centrifuge des masselottes diminue progressivement et les pales de venti- lateur retournent,sous l'action des ressorts de rappel,à leur position initiale dans laquelle elles obturent le pas- sage d'air. D'autres-buts, caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaitront à la lecture de la description détail- lée qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et à l'exa- men des dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue de face, en élévation,du mode de réalisation préféré du ventilateur-aérateur selon la pré- sente invention; la Fig. 2 est une vue en coupe partielle du mode de réa- lisation préféré du ventilateur-aérateurselon la présente invention, la Fig. 3 est une vue en coupe,prise suivant la ligne A-A de la Fig. 2; la Fig. 4 est une vue en coupe, prise suivant la ligne B-B de la Fig. 3; et la Fig. 5 est une vue éclatée en perspective qui repré- sente divers éléments du ventilateur utilisé dans la pré- sente invention. Les Fig. 1 à 4 des dessins auxquelles on se référera maintenant représentent un ventilateur-aérateur 1 qui comporte un carter 2 et un moteur 3 porté par un châssis 4 au centre du carter 2. Un rotor 5, une plaque circulaire rotative 6 et une plaque circulaire fixe 7 sont montés successive- ment sur l'arbre 8 du moteur 3 et maintenus en place par un capuchon d'extrémité 9. Le rotor 5, sur lequel des pales 10 de ventilateur sont montées pivotantes, le mouvement de pivotement de chacune des pales étant commandé par une biellette 11 fixée sur l'arbre 12 de ladite pale, est fixé sur l'arbre 8 du moteur 3 dans une position déter- minée au moyen d'une goupille 13. La plaque circulaire rotative 6 et la plaque circulaire fixe 7 sont montées entre le rotor 5 et le capuchon d'extrémité 9 qui est vissé sur l'arbre 8 du moteur 3. Toutefois le montage de la plaque circulaire rotative 6 est libre en ce sens qu'il permet à la plaque de tourner autour de l'arbre 8 du moteur 3. La plaque circulaire rotative 6 est parallèle et non reliée à la plaque circulaire fixe 7 par les tiges 14,14'. Les tiges 14,14' sont seulement adaptées à la plaque circulaire fixe comme représenté sur la figure 4. Entre la plaque circulaire tournante 6 et la plaque circulaire fixe sont disposées deux masselottes centrifuges 15,15' qui sont montées à rotation autour des tiges 14,14' et qui comportent chacune un doigt de guidage 16. Dans la plaque circulaire rotative 6 sont formées deux fentes de coulissement 17,17' correspondant respecti- vement aux doigts de guidage 16 des masselottes centrifuges ,15'. De même, plusieurs fentes d'assemblage 18 sont formées dans la région périphérique extérieure de la plaque circulaire rotative. 6. Entre la plaque circulaire oscillante 6 et chacune des masselottes centrifuges 15, 15' est monté un ressort hélicoïdal de torsion 19 et, respec- tivement, 19' porté par un axe respectif 20,20'. Ainsi, les masselottes centrifuges 15,15' sont élastiquement soutenues. En outre, comme déjà indiqué, chacune des pales 10 de ventilateur est montée pivotante sur le rotor 5 autour de son arbre 12 auquel est fixée une biellette 11 de commande de pivotement. L'axe 21 porté par la biellette à son extrémité libre est introduite dans un trou ou fente d'assemblage correspondant 18 de la plaquecirculaire rotative 6. Les pales 10 de ventilateur peuvent avoir facultative- ment des formes profilées mais elles doivent, dans tous les cas, avoir une forme telle qu'elles entrent en contact les unes avec les autres pour fermer complètement le passage d'air lorsque le ventilateur est arrêté. On décrira maintenant le fonctionnement du ventilateur- aérateur selon la présente invention en se référant aux des- sins. Lorsque le ventilateur-aérateur ne fonctionne pas, les pales 10 de ventilateur ferment le passage d'air 22 du carter 2, comme représenté sur les Fig. 1 et 2. Lorsque le moteur 3 est mis sous tension, l'ensemble tournant qui comporte le rotor 5, les plaques circulaires 6, 7 et le capuchon d'extré- mité 9 tourne solidairement avec l'arbre 8 du moteur. Dans ces conditions, les masselottes centrifuges 15, 15' s'écartent de l'arbre 8 du moteur et les doigts de guidage 16 prévus sur les masselottes 15, 15' se déplacent dans les fentes de coulissement 17, 17' de la plaque circulaire oscillante 6 à laquelle ils appliquent une force dirigée circonférentielle- ment. Ainsi, les forces opposées engendrées par les deux mas- selottes 15, 15' exercent sur la plaque circulaire rotative 6 un moment de torsion et la font tourner sur une certaine distance angulaire. Ce déplacement angulaire de la plaque circulaire rota- tive 6 est transmis aux biellettes 11 de commande de pivote- ment par les axes 21 de ces biellettes qui sont montés cou- lissants dans les fentes d'assemblage 18. Il résulte de ce déplacement angulaire que les pales 10 de ventilateur prennent un angle de pas par rapport à leur plan de rotation et évacuent l'air intérieur et le rejettent àl'extérieur. Lorsqu'on arrête le moteur 3, et que la force de rotation de l'arbre 8 du moteur diminue, la forcecentrifuge des masse- 1. lottes 15, 15' diminue également. Les masselottes centri- fuges 15, 15' sont alors ramenées à-leur position d'origine par les forces de rappel des ressorts 19, 19' qui agissent élastiquement sur les masselottes 15, 15'. Le mouvement de retour des masselottes centrifuges 15, 15' est transmis aux pales 10 de ventilateur de la même ma- nière que lors du mode de fonctionnement décrit ci-dessus mais le mouvement de commnande est transmis aux pales 10 de ventilateur en ordre inverse. Chacun des ressorts 19, 19' peut être un ressort hélicoidal de torsion ayant une cons- tante de ressort suffisante pour provoquer le retour des pales de ventilateur à leur position d'origine lorsque le moteur est arrêté. La forme des pales de ventilateur est différente de celle qui est habituellement utilisée. Cependant, le type de pales qui peut fermer le passage d'air sans jeu entre les pales lorsque le ventilateur-aérateur ne fonctionne pas est utilisé dans le dispositif selon la présente invention. On peut régler l'angle de pas des pales de ventilateur en mo- difiant de la manière appropriée la longueur des fentes de coulissement formées dans la plaque circulaire rotative. Il est évident que d'autres modifications et change- ments viendront à l'esprit des spécialistes de la technique à la lecture de la présente description de l'invention. A titre d'exemple, on pourrait remplacer les masselottes centri- fuges 15, 15' par des solénoïdes excités par un courant élec- trique ou par d'autes moyens appropriés quelconques. Il apparaitra clairement à la lecture de la description qui précède que l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes. Il est bien entendu que de telles variantes qui sont à la portée des spécialistes et entrent dans le cadre et l'esprit de l'invention doivent être considérés comme couverts par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1 - Ventilateur-aérateur pour évacuer l'air intérieur d'une salle à l'extérieur,caractérisé en ce qu'il comporte: un moteur (3) ayant un arbre (8); un rotor (5) monté sur l'arbre; plusieurs pales (10) de ventilateur montées pivotantes sur le rotor; une plaque circulaire rotative (6) qui comporte plusieurs fentes de coulissement (17, 17') et plusieurs trous d'assemblage (18) montée sur l'arbre (8) du moteur; une plaque circulaire fixe (7) parallèle à la plaque circulaire rotative et non reliée à elle, montée sur l'arbre du moteur;des masselottes centrifuges (15, 15') disposées entre la plaque circulaire fixe et la plaque rotative; et un res- sort hélicoidal de torsion (19, 19') monté entre chaque mas- selotte centrifuge et la plaque circulaire rotative pour rappeler élastiquement ladite masselotte de sorte que, lors- que le moteur (3) est en marche, les masselottes agissent sur la plaque circulaire rotative, lui appliquent une force orientée dans une direction circonférentielle et la déplacent angulairement, ce déplacement étant transmis aux pales de ventilateur de façon à les faire pivoter de manière qu'elles évacuent l'air de la salle à l'extérieur et que, lorsque le moteur (3) est arrêté, les masselottes centrifuges sont rame- nées à leur position d'origine par les ressorts hélicoïdaux de torsion, ce mouvement étant transmis aux pales de venti- lateur qui pivotent de manière à obturer tous les passages d'air-entre les pales de ventilateur. 2 - Ventilateur-aérateur selon la revendication 1, caractér- risé en ce qu'il comporte, en outre, un capuchon d'extrémité (9) vissé sur l'extrémité de l'arbre (8) du moteur (3) pour assujettir les plaques circulaires (6, 7) au rotor (5). 3 - Ventilateur-aérateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la plaque circulaire rotative (6) est non re- liée à la plaque circulaire fixe (7) par des tiges (14, 14'), les masselottes centrifuges (15, 15') étant montées pivo- tante sur lesdites tiges et rappelées par lesressorts hêli- coidaux de torsion (19, 19'). 4 - Ventilateur-aérateur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chacune des pales (10) de ventilateur est montée pivotante sur le rotor (5) autour de son arbre (12) qui porte une biellette de commande (11) dont l'extrémité libre est articulée à la plaque circulaire rotative (6) par un axe (21) monté dans un trou d'assemblage respectif (18).