Brevet FR2794192A1 — publié le 20001201

L'invention concerne un ventilateur comportant un entrânement, sur l'arbre de sortie duquel est fixée une roue de ventilateur refoulant du gaz. De tels ventilateurs ou soufflantes doivent présenter parfois, un jeu très faible de leur roue de ventilateur dans un carter de ventilateur entourant celle-ci et dans lequel l'énergie cinétique de l'écoulement d'air est convertie en pression statique. Ce faible jeu entre la roue de ventilateur d'une part et le car-ter de ventilateur d'autre part, est toujours nécessaire lorsque le gaz doit quitter le ventilateur avec une pression la plus élevée possible. Dans ce cas, il est nécessaire de veiller à ce qu'à l'intérieur du carter de ventilateur, il ne se produise pas de compensation de pression entre une pression de gaz plus élevée et une pression de gaz plus basse. A cet effet, la rouc de ventilateur est ajustée, avec ses délimitations latérales, dans des disques de recouvrement, qui doivent empêcher une compensation de pression par l'intermédiaire des délimitations latérales de la roue de ventilateur. Une paroi de séparation s'étend, en outre, à travers la roue de ventilateur, et délirnite les zones de pression plus élevée par rapport aux zones de basse pression. Les ajustements des délimitations latérales dans les disques de recouvrement doivent,, d'une part être suffisamment étroits pour exclure dans une large mesure une compensation de pression, et d'autre part être toutefois suffisamment larges pour éviter de manière sure, que la roue de ventilateur s'use en frottant sur les disques de recouvrement. En vue de pouvoir garantir ces a ustements serrés, la roue de j ventilateur doit autant que possible ne pas présenter de jeu axial. Usuellement, on fixe une roue de ventilateur sur un arbre de sortie faisant saillie d'un entraîmement. Cet arbre de sortie présente le jeu axial usuel dans le cas des systèmes d'entraînement. Ce jeu est trop important pour pouvoir entreprendre un ajustement de la roue de ventilateur dans les disques de recouvrement, qui empêche une compensation de pression. Aussi, le but de la présente invention consiste-t-il à réduire un jeu existant dans la direction axiale de l'arbre de sortie, pour un ventilateur du type de celui mention-né en introduction. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que la roue de ventilateur s'appuie par au moins l'une de ses deux délimitations latérales opposées, au moyen d'une rondelle-entretoise, contre un point de référence fixe. Grâce à cette rondelle-entretoise, le montage de la roue de ventilateur devient indépendant d'un jeu axial de l'arbre de sortie. La roue de ventilateur est fixée sur l'arbre de sortie, lorsqu'elle s'appuie contre la rondelle-entretoise qui pour sa part est en appui contre le point de référence. Cela permet d'assurer qu'il ne peut pas se produire de mouvements de la roue de ventilateur dans la direction axiale de l'arbre de sortie. Cette roue de ventilateur peut de ce fait être ajustée avec des ajustements relativement serrés, dans les disques de recouvrement, de sorte qu'il ne peut pas s'établir de compensation de pression entre les zones de pression élevée et les zones de basse pression, par lintermédiaire des délirmitations latérales de la roue de ventilateur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu une délinùtation de l'entrdmement, dirigée vers la roue de ventilateur, en guise de point de référence. De cette manière, la roue de ventilateur s'appuie directement, par l'intermédiaire de la rondelle -entretoise, sur l'entremement, de sorte que l'on supprime un montage non rigide sur des pièces intermédiaires supplémentaires, qui pourraient éventuellement exister entre le point de référence fixe et la roue de ventilateur. D'après un autre mode de réalisation de l'invention, la roue de ventilateur s'appuyant sur la rondelle- entretoise est fixée sur l'arbre de moteur à l'aide d'une vis d'arrêt. Par ailleurs, la roue de ventilateur est ajustée, par au moins l'une de ses deux délimitations latérales, dans un disque de recouvrement entre lequel et la délimitation latérale est prévu un très faible jeu lorsque la délimitation latérale est en appui contre la rondelle- entretoise. D'après encore un autre mode de réalisation de l'invention, la rondelle-entretoise présente un profil qui est adapté à l'une au moins des pièces qui s'appuie sur elle. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la ronde Ile-entretoi se est fabriquée en un matériau se rodant au contact des pièces voisines. L'utilisation de ce matériau présente le gros avantage de permettre à la rondelle-entretoise de s'adapter dans une large mesure, au cours du temps, aux configurations de ces pièces voisines, de sorte que la roue de ventilateur ne peut pas se coincer en raison d'une friction apparaissant entre elle et la rondelle-entretoise. Au contraire, la rondelle- entretoise, après son rodage, s'appuie par une grande surface, sur les pièces voisines, de sorte que d'une part, la pression superficielle entre la rondelle- entretoise et la pièce voisine est relativement faible en raison de l'appui de grande surface, et que d'autre part on exclue de ce fait un échauffement ponctuel localisé de la rondelle-entretoise. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le matériau considéré pour la rondelle-entretoise, est une matière plastique. Ce matériau est relativement favorable sur le plan de la fabrication et peut, en outre, être adapté au matériau des pièces sollicitées. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, ladite matière plastique est poreuse. L'avantage de cette porosité réside dans le fait que la rondelle-entretoise présente une surface relativement grande, qui est bien adaptée à évacuer la chaleur de friction engendrée. D'autre part, une surface poreuse entre des pièces portant l'une sur l'autre, possède des cavités adaptées à absorber des poussières produites par le rodage, de sorte que ces poussières ne conduisent pas à des accumulations gênantes, pouvant par exemple entrdiner un encrassement de zones de palier. La matière plastique considérée peut être du type fragile. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la vis d'arrêt agit sur l'arbre de moteur, sur une partie réalisée en méplat à cet e ffe t. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la rondelle-entretoise présente, sur son côté éloigné de la roue de ventilateur, un évidement destiné à recevoir un embout de guidage dans lequel l'arbre de moteur sort de l'entreinement, et peut s'appuyer avec une surface d'appui entourant l'évidement, sur une surface terTninale de l'entrîinement, dirigée vers ladite surface d'appui, en réalisant un appui de grande surface. D'autre part, la rondelle-entretoise présente, sur son côté éloigné de l'entrîinement, un évidement pour un moyeu recevant l'arbre de moteur, et peut s'appuyer, par un appui entourant l'évidement, sur la délimitation latérale de la roue de ventilateur, dirigée vers la rondelle-entretoise. Finalement, selon un autre mode de réalisation préféré de Vinvention, la rondelle-entretoise est adaptée à un diamètre extérieur de la roue de ventilateur. D'autre caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée, qui va suivre, et des dessins annexés sur lesquels a été représenté, à titre d'exemple, un mode de réalisation préféré de l'invention. Les dessins montrent : Fig. 1 une coupe longitudinale d'un système de brûleur, Fig. 2 une représentation agrandie d'une coupe longitudinale dans la zone d'un entra'mement entraimant une roue de ventilateur, Fig. 3 une vue en plan d'une rondelle-entretoise, et Fig. 4 une autre vue en plan d'une rondelle-entretoise. Un ventilateur 1 comprenant une zone de haute pression 4 rendue étanche par rapport à une zone de basse pression 2 par l'intermédiaire d'une paroi de séparation 3 assurant une étanchéité, est, par exemple, mis en oeuvre pour le fonctionnement d'un système de brûleur 5. Celui-ci possède un carter de brûleur 6 stationnaire, de la plaque de montage 7 duquel fait saillie un tube de support 8. Celui-ci possède une chambre intérieure 9 dans laquelle est préparé de l'air de combustion pour une flamme non représentée, qui s'étend à travers un tube de flamme 10 relié au tube de support 8. A cet effet, il est prévu dans le tube de support 8, à son extrémité dirigée vers le tube de flamme 10, une buse de pulvérisation 11, par l'intermédiaire de laquelle du combustible, de préférence du fuel de chauffage, est pulvérisé en direction d'une chambre de combustion 12 entourée parle tube de flamme 10. En vue de produire un rapport de mélange entre le combustible et l'air de combustion, favorable à la combustion du combustible, on trouve au ruveau de la transition du tube de support 8 au tube de flamme 10, un tube mélangeur 13 qui coopère avec un agencement de diaphragme 14. Cet agencement de diaphragme 14 possède une ouverture centrale de diaphragme 15, par laquelle le tube mélangeur 13 est alimenté en air de combustion et en combustible. Le tube mélangeur 13 est entouré coaxialement parle tube de flamme 10. Le tube mélangeur 13 est fixé de manière rigide à l'agencement de diaphragme 14, par l'intermédiaire de pattes de support 16. Ces pattes de support 16 établissent un interstice, qui agit en tant que section de recirculation intérieure, qui est ouverte en direction de l'intérieur du tube de flamme 10. Entre l'extrémité arrière 17 du tube de flamme 10, dirigée vers le tube de support 8, et l'extrémité avant du tube de support 8, voisine de celle-ci, il est prévu un autre interstice 18, qui en tant que section de recirculation extérieure, établit une liaison à un foyer de chaudière 19. La buse de pulvérisation 11 est reliée à un tube de combustible 2 1, par l'intermédiaire d'un préchauffeur de fuel 20. Ce tube de combustible établit la liaison à une pompe à combustible 22. En vue de rendre un tel système de brûleur indépendant de variations de pression apparaissant dans le foyer de chaudière 19, notamment au cours de la phase de démarrage, il a déjà été proposé de mettre en oeuvre un ventilateur présentant une courbe caractéristique de fonctionnement d'allure relativement raide. En raison de cette allure raide de la courbe caractéristique de fonctionnement du ventilateur, le débit volumique est stabilisé pendant la phase de démarrage, parce que seule une partie relativement faible des variations de volume résultent des variations de pression obtenues pour une allure raide de la courbe caractéristique de fonctionnement du ventilateur. Cette minimisation des variations de volume permet de s'affranchir d'une action sur la recirculation extérieure, sans être obligé de renoncer aux valeurs d'émission de NOx favorisées par la recirculation extérieure. Cette courbe caractéristique raide de la pression différentielle en fonction du volume refoulé, ne peut toutefois être atteinte qu'à l'aide d'un ventilateur permettant une compression élevée, A cet effet, on a dé%jà proposé le ventilateur 1 muni de la paroi de séparation 3, qui permet de réaliser une compression en deux étapes, de l'air de combustion. Une amélioration supplémentaire de la compression est rendue possible par le fait que le ventilateur fonctionne à l'aide d'une roue de ventilateur .24 ajustée de manière très minutieuse dans un carter 23. A cet effet, la roue de ventilateur 24 possède des délimitations latérales 25, 26 qui sont ajustées de manière très précise dans des disques de recouvrement 27, 28 qui leurs sont voisins, et à l'aide desquels le carter 23 est rendu étanche dans la zone des délimitations latérales 25, 26 de la roue de ventilateur 24. Cet ajustement des délimitations latérales 25, 26 dans la zone des disques de recouvrement 27, 28 doit toutefois tenir compte de tolérances à l'intérieur desquelles la roue de ventilateur 24 peut effectuer des mouvements de direction axiale. Si, comme dans le cas des constructions usuelles jusqu'à présent, la roue de ventilateur 24 est localisé:# contre un épaulement non représenté et prévu à cet effet sur un arbre de moteur 29 sur lequel est fixée la roue de ventilateur 24, cette roue de ventilateur possède, dans la direction axiale, les mêmes tolérances que l'arbre de moteur 29 possède à l'intérieur du moteur 30. Des tolérances de grandeur correspondante doivent donc également exister entre les délimitations latérales 25, 26 de la roue de ventilateur 24 et les disques de recouvrement 27,28. Une diminution de ces tolérances est obtenue à l'aide d'une rondelle - entretoise 3 1 qui fixe une distance d'espacement '32 entre la délimitation latérale 26 et le disque de recouvrement 28, si étroite qu'il ne puisse pas se produire une compensation de pression notable #mtre la zone de haute pression 4 et la zone de basse pression 2, dans la zone de cette distance d'espacement .32. De manière similaire, sur un côté opposé de la roue de ventilateur 24, la délimitation latérale 25 est ajustée dans le disque de recouvrement 27 voisin. A cet effet, dans cette zone des disques de recouvrement 27, 28 sont prévus des évidements concentriques 33, 34 qui reçoivent les délimitations latérales 25, 26 dans la zone d'aubes 35, avec des tolérances très restreintes. Cette distance d'espacement 32 très étroite dans la zone des évidements 33, 34 est possible parce que la fixation de la roue de ventilateur 24 sur l'arbre de moteur 29 est effectuée à l'aide d'une -,is de serrage ou Nis d'arrêt 36, qui s'étend transversalement à l'arbre de moteur 29 lorsque la roue de ventilateur 24 s'appuie de manière fixe contre la rondelle- entretoise 3 1. La rondelle- entreto i se 3 1 possède une configuration adaptée à chaque cas d'utilisation. L'arbre de moteur 29 traverse avec un léger jeu de fonctionnement, un alésage central 37 de la rondelle-entretoise. L'alésa.je central 37 peut être entouré par une large surface d'appui 38 par laquelle la rondelle- entretoi se 3 1 s'appuie sur une surface de délimitation 39, qui est dirigée vers la rondelle-entretoise et qui est réalisée sur un flasque 40 délimitant le moteur 30 ou sur une autre surface stationnaire. Dans la ronde 11 e-entretoise 3 1, à l'opposé de la large surface d'appui 38, peut être formé un évidement 41 dans lequel peut s'engager une surface frontale 43 d'une configuration de palier cylindrique 42, qui forme le palier de la roue de ventilateur 24. La vis d'arrêt 36 peut s'étendre à travers cette configuration de palier cylindrique 42, transversalement à la direction longitudinale de l'arbre de moteur 29, de man. ère à venir s'appuyer sur une surface de serrage 44 appropriée, que présente l'arbre de moteur 29 sur sa surface extérieure. La rondelle-entretoise 31 est fabriquée en un matériau se rodant au contact des pièces voisines. Ce matériau peut être constitué par une matière plastique. Cette matière plastique est avantageusement poreuse, de sorte qu'elle peut absorber des poussières d'abrasion produites lors du rodage. De plus, la matière plastique peut également être du type fragile, de sorte qu'elle présente de bonnes propriétés de guidage et empêche un coincement en raison de la friction apparaissant entre la roue de ventilateur 24 et la rondelle-entretoise 3 1. Le matériau poreux et du type fragile assure, en outre, sans problèmes, une évacuation de la chaleur de friction produite. La rondelle-entretoise 31 peut en principe également êîTe prévue en d'autres endroits entre la roue de ventilateur 24 et une pièce en position fixe, Il est ainsi possible d'envisager de placer la rondelle-entretoise au niveau de la périphérie extérieure de la roue de ventilateur, environ dans la zone de l'espacement 32. Ce cas nécessite toutefois une mise en oeuvre supplémentaire sur le plan de la construction, en vue de pouvoir garantir pour la rondelle- entreto 1 se 3 1, une position fiable entre la pièce mobile et la pièce non mobile. Par ailleurs, la mise en oeuvre sur le plan du montage serait également nettement plus importante que dans le cas de l'agencement de la rondelle-entretoise 3 1, dans la zone de l'arbre de moteur 29. L'utilisation de la rondelle-entretoise réduit la tolérance de la roue de ventilateur 24 dans la direction longitudinale de l'arbre de moteur 29. De cette manière, la roue de ventilateur peut être montée avec Une tolérance très serrée, dans la zone des évidements 33, 34. On empêche ainsi un écoulement latéral de la zone de haute pression 4 vers la zone de basse pression 2. Dans la zone de haute pression 4 s'établit, en étant favorisée par la paroi de séparation 3, une pression relativement élevée permettant une allure raide de la courbe caractéristique de fonctionnement du ventilateur. Grâce au rapport de pressions favorable, l'influence de variations du volume d'air est réduite lors de la phase de démarrage d'un brûleur. Dans ce cas, la flamme peut être stabilisée même pour un interstice de recirculation ouvert, sans que l'interstice de recirculation extérieur doive être réduit quant à sa largeur, à des fins d'aide au démarrage. REVENDICATIONS 1. Ventilateur comportant un entraînement, sur l'arbre de sortie (29) duquel est fixée une roue de ventilateur (24) refoulant du gaz, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (24) s'appuie par au moins l'une de ses deux délimitations latérales (25, 26) opposées, au moyen d'une rondelle-entretoise (3 1), contre un point de référence fixe. 2. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en guise de point de référence, il est prévu une délimitation de l'entrâmement dirigée vers la roue de ventilateur (24). 3. Ventilateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (24) s'appuyant sur la rondelle-entretoise (3 1), est fixée sur l'arbre de moteur (29) à l'aide d'une vis d'arrêt (36). 4. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (24) est ajustée, par au moins l'une de ses deux délimitations latérales (25, 26), dans un disque de recouvrement (27, 28) entre lequel et la délimitation latérale (25, 26) est prévu un très faible jeu lorsque la délimitation latérale (25, 26) est en appui contre la rondelle- entretoise (3 1). 5. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ronde 1 le- entretoise (3 1) présente un profil qui est adapté à l'une au moins des pièces qui s'appuient sur elle. 6. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la rondelle-entretoise (3 1) est fabriquée en un matériau se rodant au contact des pièces voisines. 7. Ventilateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau est une matière plastique. 8. Ventilateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matière plastique est poreuse. 9. Ventilateur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la matière plastique est du type fragile. 10. Ventilateur selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la vis d'arrêt (36) agit sur l'arbre de moteur (29), sur une partie réalisée en méplat à cet effet. 11. Ventilateur selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la rondelle-entretoise (3 1) présente, sur son côté éloigné de la roue de ventilateur (24), un évidement (4 1) destiné à recevoir un embout de guidage dans lequel l'arbre de moteur (29) sort de l'entraînern.-nt, et peut s'appuyer avec une surface d'appui entourant l'évidement (41), sur une surface terminale de l'entraînement, dirigée vers ladite surface d'appui, en réalisant un appui de grande surface. 12. Ventilateur selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que la rondelle-entretoise (3 1) présente, sur son côté éloigné de l'entraînement un évidement pour un moyeu recevant l'arbre de moteur (29), et peut s'appuyer, par un appui entourant l'évidement, sur la délimitation latérale (25, 26) de la roue de ventilateur (24), dirigée vers la rondelle-entretoise. 13. Ventilateur selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la rondelle-entretoise (3 1) est adaptée à un diamètre extérieur de la roue de ventilateur (24).