Brevet FR2829806A3 — publié le 20030321

FR 2829806 A3 20030321 FR 0114145 A 20011031 Ensemble d'hélice perfectionné La présente invention concerne un ensemble d'hélice formé d'aubes en tôle et d'un moyeu de central qui peut être ou ne pas être en même temps le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur. On connaît l'utilisation d'aubes en tôle fixées à des parties en saillie du moyeu central pour la réalisation d'hélices pour le refoulement ou l'extraction d'air. Pour adapter ces hélices à la fourniture de grands débits que l'on désire, il convient de faire varier l'inclinaison des aubes. Cela ne peut s'obtenir qu'en partant de moyeux centraux avec les parties en saillie plus ou moins inclinées, ou bien avec des aubes présentant des angles différents entre la zone de fixation et la zone de travail. Les deux solutions requièrent des investissements élevés en moules et en outillages si on cherche à couvrir un éventail rationnel de débits. Le but principal que vise à atteindre la présente invention est de pouvoir fabriquer des hélices avec une inclinaison quelconque des aubes, en partant toujours des mêmes pièces de moule, que ce soit le moyeu de l'hélice ou les aubes, au moyen d'un investissement minimal. Un deuxième but de l'invention est de pouvoir utiliser le rotor du moteur électrique à rotor extérieur comme moyeu de l'hélice. Un troisième but de l'invention est de disposer de moyens de fixation et de centrage des aubes sur le moyeu de l'hélice. D'une manière générale, l'ensemble d'hélice perfectionné objet de l'invention comprend des tubes en tôle et un moyeu central qui peut être en même temps le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur. Le corps de base ou moyeu peut être le rotor d'un moteur élec- trique à rotor extérieur comportant une enveloppe extérieure en aluminium, dont la partie centrale porte l'axe et dans la partie latérale duquel sont disposées des parties radiales de prolongement. Chaque partie de prolongement présente deux portions de surface cylindrique inclinées vis-à-vis du plan perpendiculaire à l'axe du rotor. Les dites surfaces cylindriques possèdent la même courbure que les aubes dans leur zone de fixation. Par conséquent, lors de l'assemblage, suivant la zone de l'aube que l'on fait coïncider avec l'une quelconque des deux surfaces cylindriques des parties radiales de prolongement, on obtiendra différentes inclinaisons des aubes. Il existe une partie emboutie circulaire dans la zone de fixation de l'aube qui s'emboîte en diamètre et coïncide en profondeur avec un trou de centrage ménagé dans la surface cylindrique de la partie radiale de prolongement. Une vis emprisonne l'aube au fond de sa partie emboutie circulaire, laquelle vis se trouve vissée dans un trou fileté situé au centre du trou de centrage. Cela permet de maintenir unies, avec serrage, l'aube avec la partie radiale de prolongement du rotor, en supportant l'effort centrifuge qui s'exerce sur l'aube quand l'hélice est en train de tourner. Dans la base des parties radiales de prolongement et perpendiculairement à l'axe des surfaces cylindriques, il existe une surface plane qui coïncide avec l'extrémité de la zone de fixation de l'aube, ce qui, en commun avec le centrage procuré par la partie emboutie de l'aube emboîtée dans le trou de centrage de la partie radiale de prolongement, et à l'effet centreur dû aux courbures des surfaces cylindriques superposées de la partie radiale de prolongement et de la zone de fixation de l'aube, détermine la posi- tion de celle-ci sur le rotor et évite une indétermination quelconque de position de l'aube vis-à-vis du rotor. De cette manière, suivant la position angulaire du trou de centrage de la surface cylindrique des parties radiales de prolongement dans lequel s'emboîte la partie emboutie circulaire de la surface courbe de la zone de fixation de l'aube, on obtiendra différentes inclinaisons des aubes et par conséquent différents débits. En outre, si au lieu de ménager le trou dans une surface cylindrique, on le ménage dans la surface opposée de la même partie radiale de prolongement, on obtiendra un flux d'air de sens contraire. Avec une hélice formée d'aubes en tôle et d'un moyeu central qui est en même temps le rotor d'un moteur à rotor extérieur, ainsi que cela a été décrit, on atteint les buts visés, en obtenant un ensemble efficace qui, en outre, possède d'autres caractéristiques et avantages qui ressortiront plus clairement de la description détaillée d'une réalisation préférée de celui-ci. Cette description sera faite ciaprès à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'une hélice conforme à l'invention, sur laquelle une seule aube est représentée montée. La figure 2 est une vue en plan de l'une des aubes en tôle décrites dans l'invention. La figure 3 est une vue en élévation de l'aube de la figure 2 en coupe par le plan A-A. La figure 4 est une vue en perspective du moyeu de l'hélice qui est lui-même le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur, conformément à l'invention. La figure 5 est une vue en coupe du rotor de la figure 4. La figure 6 est une vue en élévation de l'aube de la figure 3 en position montée dans le moyeu. La figure 7 est une vue en plan du moyeu avec l'aube de la figure 2 montée. La figure 8 est une vue de face d'une machine de fabrication d'une hélice conforme à l'invention. Les éléments qui apparaissent aux figures qui sont annexées sont les suivants : 1 un moyeu d'hélice qui est également le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur, 2 des prolongements radiaux du moyeu, 3 un feuilletage magnétique du rotor, 4 des rainures du feuilletage magnétique du rotor, 5 une enveloppe extérieure en aluminium, 6 l'axe du rotor, 7 des surfaces cylindriques des parties radiales de prolongement, 8 une surface cylindrique de la zone de fixation de l'aube, 9 une vis servant à maintenir l'assemblage avec serrage, 10 une partie emboutie circulaire, 11 un trou de centrage dans la surface cylindrique de la partie radiale de prolongement, 12 une surface plane, 13 une extrémité de la surface plane de la zone de fixation de l'aube, 14 le rayon de courbure des surfaces cylindriques de la partie radiale de prolongement et de l'aube dans sa zone de fixation, 15 la position angulaire a du trou de centrage de la surface courbe de la partie radiale de prolongement, 16 une zone de travail de l'aube, 17 l'aube en tôle, 18 une surface latérale du rotor 1, 19 une surface de transition de l'aube, 20 un trou central de la partie emboutie circulaire de l'aube, 21 un trou fileté, 22 une unité de trou, 23 une unité de trou, 24 une unité de filetage, 25 un plateau diviseur, 26a un cylindre et 26b un cylindre. L'hélice formée d'aubes en tôle et d'un moyeu central qui est en même temps le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur qui est représentée dans la réalisation des figures comprend essentiellement un moyeu central 1 qui est également le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur. Aux figures, on peut voir le feuilletage magnétique du rotor 3 avec ses rainures 4 à l'intérieur desquels se trouve de l'aluminium formant la cage d'écureuil connue, laquelle se prolonge vers l'extérieur du feuilletage magnétique 3 en formant l'enveloppe extérieure 5. C'est dans l'enveloppe extérieure 5 que se trouve monté l'axe 6, lequel, en prenant appui dans les coussinets du moteur, assure la rotation du rotor autour du stator et coaxialement à celui-ci. Sur cette enveloppe extérieure 5, font également saillie des parties radiales de prolongement 2 qui comportent deux surfaces cylindriques 7 et une surface plane 12 qui est située à peu de distance de la surface latérale 18 du rotor 1 et est perpendiculaire à l'axe des surfaces cylindriques 7 des parties radiales de prolongement 2. Dans la zone de la surface cylindrique des parties radiales de prolongement 7, il est ménagé des trous de centrage 11 en une position angulaire 15 qui détermine l'inclinaison des aubes vis-à-vis du moyeu de l'hélice. Un trou fileté 21 est ménagé au centre du trou de centrage 11 et coaxialement à celui-ci. Sur les aubes en tôle 17, on peut distinguer la surface de la zone de travail 16, la surface cylindrique de la zone de fixation 8, la surface de transition 19 entre les surfaces de la zone de fixation et de la zone de travail et une partie emboutie 10 comportant un trou central 20. On doit remarquer plus particulièrement que le rayon de courbure 14 de la surface cylindrique 8 de fixation de l'aube coïncide avec le rayon de courbure de la surface cylindrique 7 de la partie radiale de prolongement du rotor. Lors de l'assemblage des aubes 17 avec le rotor 1, la partie emboutie circulaire 10 de l'aube se loge dans le trou de centrage 11 avec lequel elle coïncide en diamètre et profondeur, de la surface cylindrique de la partie radiale de prolongement. D'autre part, l'extrémité de la surface plane 13 de la zone de fixation de l'aube s'adapte à la surface plane 12 de la partie radiale de prolongement 2. Au moyen du serrage de la vie 9 qui passe à travers le trou 20 de l'aube et se visse dans le trou fileté 21 de la partie radiale de prolongement, on obtient le positionnement et l'immobilisation de l'aube 17 vis-à-vis du rotor 1. La figure 8 représente une machine dont la fonction et le perçage pour la réalisation de la partie en retrait de centrage 11 et le filetage pour la réalisation du trou fileté 21 dans les parties radiales de prolongement 2 du moyeu. Cela s'effectue au moyen de deux unités de per- çage 22 et 23 et une unité de filetage 24, et d'un diviseur 25 pour donner la rotation aux cinq parties radiales de prolongement 2. En appuyant sur les boutons du tableau de commande (non représenté), on active un vérin 26a qui relève une porte jusqu'à obturer complètement la partie frontale de la machine. En même temps que monte la porte, un autre vérin 26b descend et de cette manière peut exercer une pression sur le rotor avant de commencer à travailler. Une phase suivante actionne l'unité de perçage 22 qui exécute un trou traversant qui correspond au trou fileté 21. À la fin de cette opération, un plateau diviseur 25 fait tourner le rotor 1 jusqu'à la nouvelle division. Ensuite, les unités de perçage 22,23 travaillent conjointement, pour ainsi pouvoir exécuter un trou traversant (trou fileté 21) dans la nouvelle position et un évidement (partie en retrait de centrage 11) à l'endroit où a précédemment été exécuté le trou indiqué ci-dessus. A la fin de cette opération, le plateau diviseur 25 fait tourner le rotor 1 jusqu'à une nouvelle division. Une fois dans la nouvelle position, les trois unités, les unités de perçage 22 et 23 et l'unité de filetage 24, travaillent conjointement. A la fin de cette opération, le plateau diviseur 25 fait tourner le rotor 1 jusqu'à une nouvelle division. Cette opération pendant laquelle les trois unités 22,23, 24 travaillent conjointement se répète encore deux fois. Une phase suivante actionne conjointement l'unité de perçage 23 et l'unité de filetage 24. A la fin de cette opération, le plateau diviseur 25 fait tourner le rotor 1 jusqu'à la position finale. Dans cette opération, seule l'unité de filetage 24 travaille et, une fois qu'elle est terminée, on actionne le vérin 26a de façon à pouvoir ouvrir la porte et extraire le rotor 1. En même temps que la porte s'abaisse, on actionne le vérin 26b de façon à cesser de maintenir sous pression le rotor 1. La machine qui est décrite est conçue de façon à pouvoir exécuter trente inclinaisons différentes dans les parties radiales de prolongement 2 du moyeu. Pour y parvenir, il suffit de changer un pivot dans chaque unité de perçage 22,23 ou de filetage 24. Les matières des éléments qui constituent l'ensemble d'hélice décrit, ainsi que les formes, dimensions et autres éléments accessoires pourront avantageusement être remplacés par d'autres qui soient techniquement équivalents, toujours sans s'écarter des particularités essentielles de la présente invention, ni du concept inventif de celle-ci défini dans les revendications qui sont annexées ciaprès. REVENDICATIONS 1. Ensemble d'hélice perfectionné, comprenant un moyeu central (1) et plusieurs aubes (17) inclinées, caractérisé en ce qu'il est prévu, s'étendant à partir du moyeu central (1), des parties radiales'de prolongement (2) pourvues de deux surfaces cylindriques (7), au moins l'une de ces surfaces (7) étant pourvue d'une partie en retrait de centrage (11) et d'un trou fileté (21), les dites aubes (17) étant pourvues d'une surface cylindrique (8) correspondant aux surfaces cylindriques (7) desdites parties radiales de prolongement (2) et d'une partie emboutie (10) adaptée pour s'emboîter dans la partie en retrait de centrage (11) des parties radiales de prolongement (2), laquelle partie emboutie présente un trou (20) pour l'insertion d'une vis (9) qui pénètre dans le trou fileté (21) de la partie radiale de prolongement (2) de façon à assujettir l'aube sur le moyeu. 2. Ensemble d'hélice perfectionné suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces cylindriques (7) des parties radiales de prolongement (2) sont pourvues de deux trous de centrage (11), ou davantage, avec leurs trous filetés (21) correspondants et en ce que les aubes (17) comportent un nombre égal de parties embouties (10) avec leurs trous centrés (20) respectifs. 3. Ensemble d'hélice perfectionné suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les aubes (17) comportent, à l'extrémité de leur zone de fixation (8), une surface plane (13) qui, en position de montage, coïncide avec un plan (12) perpendiculaire à l'axe des surfaces cylindriques (7) des parties radiales de prolongement (2). 4. Ensemble d'hélice perfectionné suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyeu central (1) est un simple moyeu qui ne remplit pas la fonction de rotor de moteur électrique à rotor extérieur. 5. Ensemble d'hélice perfectionné suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyeu central (1) est en même temps le rotor d'un moteur électrique à rotor extérieur.