Brevet FR2652618A1 — publié le 19910405

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une roue de ventilateur pour machines électriques tournantes, notamment pour alternateurs de véhicules automobiles, et une roue de ventilateur obtenue par un tel procédé. De tels appareils ont besoin d'être refroidis en cours de fonctionnement de manière à rester à une température limitée leur permettant d'assurer un rendement optimal. Ce refroidissement est obtenu en général par une ventilation forcée à travers l'appareil à refroidir au moyen d'une roue de ventilateur. Il est nécessaire que l'augmentation du prix de revient correspondant à la présence d'une roue de ventilateur dans la machine tournante soit aussi faible que possible. Une des méthodes connues permettant d'obtenir de telles roues de ventilateur est décrite notamment dans le brevet français FR-A-2 606 465. Une telle méthode consiste, dans une première opération à découper un flan de tôle approximativement circulaire et comportant sur sa périphérie autant de dents que le ventilateur doit comporter de pales. Dans une seconde opération, les dents sont pliées perpendiculairement au flan de tôle, afin d'obtenir des pales de ventilation. Si une telle méthode permet d'obtenir des roues de ventilateurs à coût réduit, elle présente néanmoins divers inconvénients dont celui notamment de ne pouvoir réaliser des pales de ventilation qu'en nombre limité. En effet, le nombre de pales de ventilation que l'on peut obtenir est fonction de la surface circulaire périphérique du flan de tôle et, si, dans des machines tournantes de grand diamètre, leur nombre peut être suffisant, il n'en est pas de même dans les machines tournantes de faible diamètre comme par exemple les alternateurs de véhicules automobiles. Pour les mêmes raisons, la surface des pales de ventilation est également limitée. On peut remédier en partie à ces inconvénients en donnant aux pales de ventilation des formes particulières pour augmenter leur rendement mais ces méthodes conduisent inévitablement à des opérations supplémentaires et donc des augmentations de coût souvent incompatibles avec une fabrication en grande série. La présente invention remédie à ces inconvénients et propose à cet effet un procédé de fabrication d'une roue de ventilateur notamment pour machines électriques tournantes, ladite roue de ventilateur devant comporter n pales de ventilations, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on constitue une bande de métal de forme générale rectangulaire; - on partage ladite bande de métal en 2n surfaces de forme générale trapézoïdale; - on plie successivement ou simultanément une surface trapézoïdale sur deux par rapport à leur ligne médiane. Suivant un autre aspect de l'invention les surfaces trapézoïdales ont des côtés ayant une inclinaison par rapport aux bords de la bande de métal dont la valeur de l'angle est égale à 360 /2n. En utilisant ce procédé, on peut réaliser une roue de ventilateur dont le nombre de pales peut être élevé puisqu'il ne dépend que de la valeur de l'angle que font les côtés des surfaces trapézoïdales avec les bords de la bande de métal. De plus, la surface des pales de ventilation peut être augmentée puisqu'elle ne dépend que de la grandeur unitaire des surfaces trapézoïdales qui sont pliées. Une roue de ventilateur réalisée selon le procédé ci-dessus présente des performances de refroidissement parfaitement adaptées aux machines tournantes électriques telles que les alternateurs pour véhicule automobile sur lesquels elle doit être installée, et à un coût très réduit. La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. - la figure 1 est une vue de dessus partielle d'une bande de métal à partir de laquelle on fabrique la roue de ventilateur selon l'invention. - la figure 2 est une vue de dessus d'une roue de ventilateur obtenue en utilisant le procédé de fabrication selon l'invention. - la figure 3 est une vue latérale suivant la flèche F de la figure 2 d'une pale de ventilation. La roue de ventilateur est obtenue à partir d'une bande de métal 2 représentée partiellement sur la figure 2 qui a une forme générale rectangulaire. Suivant l'invention, cette bande de métal 1 est partagée en 2n surfaces de forme générale trapézoïdale, n étant le nombre de pales dont doit être équipée la roue de ventilateur. Sur la bande de métal 1, sont alternées des surfaces trapézoïdales 2a, 2b. adjacentes à des..DTD: surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... Les côtés des surfaces trapézoïdales 4 ont une inclinaison par rapport à une perpendiculaire aux bords , 6 de la bande de métal 1 égale à un angle A dont la valeur est 360 /2n. Si, comme dans l'exemple représenté à la figure 2, la roue de ventilateur doit présenter un nombre de pales égal à 12, l'angle A sera de 360 /24 = 15 . Suivant l'invention, les surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c sont pliées successivement ou simultanément suivant leurs lignes médianes 7a, 7b, 7c.. . pour constituer les pales de ventilation 8 de la roue de ventilateur 9. Les surfaces trapézoïdales 2a, 2b... constituent des surfaces de liaison entre deux pales de ventilation 8 successives. On réalise ainsi à partir d'une bande de métal 1, une roue de ventilateur 9 dont le countour présente la forme d'un polygone régulier de n côtés comme représenté sur la figure 2. Toutes les surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... ayant été pliées, la jonction entre les deux extrémités de la bande s'effectue par tout moyen connu en soi tel que soudure ou rivetage. Ainsi on peut réaliser une roue de ventilateur 9 dont le nombre n de pales de ventilation 8 peut être élevé puisqu'il ne dépend que de la valeur de l'angle A. De même, la surface des pales de ventilation 8 peut être augmentée puisqu'elle ne dépend que de la grandeur unitaire des surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... On se réfère maintenant en particulier à la figure 3 qui illustre une vue de profil d'une pale de ventilation 8 obtenue avec le procédé de fabrication suivant l'invention. Cette pale de ventilation présente une face supérieure 10 faisant un angle C avec l'horizontale c'est-à-dire un angle C par rapport à la base 1 de la roue de ventilateur 9. Ladite pale de ventilation 8 présente également un côté extérieur 11 faisant un angle B avec la verticale c'est-à-dire avec une perpendiculaire à la base 1 de la roue de ventilateur 8. Il en résulte un dépassement du bord extérieur 11 de chaque ailette de ventilation 8 d'une valeur d (figure 2) par rapport au contour polygonal extérieur 6 de la base de la roue de ventilateur 8. Bien que cette distance d soit très faible elle augmente l'encombrement diamétral global de la roue de ventilateur 8 ce qui peut, dans certains cas, être un inconvénient. De manière à ce que le bord extérieur 11 de chaque pale de ventilateur 8 soit vertical par rapport à la base et annuler ainsi l'angle B, on ménage dans la bande de métal 1, avant toute opération de pliage des encoches en V 12, telle que celle représentée en pointillé sur la figure 1 dans la surface trapézoïdale 3a. Cette encoche en V présente des côtés 13 et 14 symétriques par rapport à la ligne médiane 7a et qui sont perpendiculaires aux côtés 4 de la surface trapézoïdale 3a aux points d'intersection desdits côtés 4 et du bord extérieur 6 de la bande de métal 1. Par ailleurs si l'on veut annuler sur une certaines longueur l'inclinaison C de la face supérieure de chaque ailette de ventilation 8, par exemple suivant la ligne pointillée 15 de la figure 3, on ménage sur la bande de métal 1, avant toute opération de pliage, une encoche en V 16 telle que représentée en pointillé sur la figure 1 dans la surface trapézoïdale 3a. Cette encoche en V est débouchante vis-à-vis du bord intérieur 5 de la bande de métal 1 et est symétrique par rapport à la ligne médiane 7a. Il va de soi que les encoches en V 12, 16 sont effectuées dans toutes les surfaces trapézoïdales 3a, 3b, 3c... de manière à ce que toutes les pales de ventilation 8 soient identiques. Leur représentation uniquement dans la surface trapézoïdale 3a n'ayant d'autre but que celui de simplifier le dessin. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'une roue de ventilateur (9), notamment pour machines électriques tournantes, ladite roue de ventilateur (9) devant comporter n pales de ventilations (8), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on constitue une bande de métal (1) de forme générale rectangulaire; - on partage ladite bande de métal (1) en 2n surfaces (2a,2b; 3a,3b,3c) de forme générale trapézoïdale; - on plie successivement ou simultanément une surface trapézoïdale (3a,3b,3c) sur deux par rapport à leur ligne médiane (7a,7b,7c). 2) Procédé de fabrication suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces trapézoïdales (2a,2b...; 3a,3b,3c...) ont des côtés (4) ayant une inclinaison par rapport aux bords (5,6) de la bande de métal (1) la valeur de l'angle (A) est égale à 3600/2n. 3) Procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant toute opération de pliage des surfaces trapézoïdales (3a,3b, 3c....) on ménage par découpage dans chacune d'elles une encoche en V (12) présentant des côtés (13) et (14) perpendiculaires par rapport aux côtés (4) aux points d'intersection desdits côtés (4) et du bord extérieur (6) de la bande de métal (1). 4) Procédé de fabrication suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, avant toute opération de pliage des surfaces trapézoïdales (3a,3b, 3c...) on ménage par découpage dans chacune d'elles une encoche en V (16) symétrique par rapport à la ligne médiane (7a,7b,7c...) et débouchante vis-à-vis du bord intérieur (5) de la bande de métal (1). ) Roue de ventilateur (9) comportant n ailettes de ventilation (8), caractérisée en ce que lesdites ailettes de ventilation (8) sont obtenues par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4.