BE425812A - - Google Patents

Description

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  Propulseurs et leur prooédé de fabrioation, 
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 Cette invention a à des paies creuses en acier pour pr9pulse)irs et à leur procédé de faïa'i9stient 9.nrentirn est caeaptértade par un procédé de production de pales d'hélices atav3.ons à partir d<oa flan tubulaire en acier au carbone doux, procédé consistant à aplatir une par- tie du 1, le tailler pour former deux sections consti- tuant lesffaces pute à oari.er ensemble par soudure électri- que et sur t<ne grande surface, les faces intérieures des 
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 sections pour obtenir leur réunion efficace le long des arêtes d'attaque 'et de fuite;

   à varier l'épaisseur de des 

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 sections de face par une opération de fraisage, à donner le maximum d'épaisseur de paroi aux bords et une épaisseur de paroi réduite entre les   lignée     eordales   médianes et les bords, mais avec épaisseur de paroi accrue le long de ces lignes pour résister aux moments transversaux auxquels la pale d'hé- lice est soumise pendant le fonctionnement, puis à re-façonner les sections de face pour leur donner une surface extérieure lisse, le tout dans le but de donner à la pale d'hélice lea   caractéristiques   inhérentes à ce   procéda.   



   Dans les dessins annexés: 
La   fig.l   est une vue en plan du flan tubulaire; la fig.2 est une coupe du même flan, étiré et aminci, pour former la queue; la fig.3 est une vue en plan du flan montrant les frai- sures qui y sont pratiquées pour faire varier l'épaisseur de paroi dans les   faces   de la pale; 
Les fige 4, 5 et 6 sont des coupes   transversales   suivant les lignes 4-4. 5-5, 6-6 de la   flg*3;   la fig.7 est un plan   du.   flan aplati; la fig.8 est une coupe suivant la ligne   8-8   de la fig.7 montrant le flan place dans une presse à. aplatir; la fig.9 est une coupe suivant   9-9   de la fig.8;

   la   fig.10   est un plan du flan aplati découpé au contour des faces de la palet une bande pour soudure étant insérée le long de   l'arête     d'attaque;   la fig.11 est une coupe   suivant     11..11   de la fig.10; la fig.12 est une coupe suivant   12-12   de la   fig.10:   la fig.13 est une coupe transversale montrant comment On fait la soudure électrique et sous pression des   sections   des faces; 

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 la fig.14 est une vue en coupe montrant comment se fait l'expansion du flan soudé jusqu'à la forme finale; la fig.15 est une coupe transversale à mi-longueur des faces d'une pale finie; la   fig.16   est une coupe semblable à proximité du bout de la pale;

   la fig,l? est une vue en perspective de la pale   termi-   née; la fig.18 est un   plan,   et la   fig.19   une élévation de face montrant comment on procède an travail de fraisage sur le flan; la fig.20 est une vue en plan montrant le guide qui commande les passes de fraisage. 



   La pale est faite à partir   d'un   flan tubulaire a de diamètre uniforme, en acier compose en pratique de: carbone,. 



  0,25 à 0,35%; manganèse, 0,30 à 0,50%; chrome, 0,50 à 0,805;   nickel,   1,50 à 2,005; molybdène, 0,30 à 0,40%; phosphore   0,04%;   soufre 0,05%. Ce flan est étiré et rétréci en direction axia- le à l'une de ses extrémités pour former une queue b ayant une épaisseur de paroi appropriée pour être fixée au moyeu de   l'hélice,   et présenter une partie b' de diamètre progres- sivement croissant avec épaisseur de paroi décroissante. 



   Ensuite, la partie extérieure de la surface du flan est creusée par quatre opérations successives de fraisage pour faire varier l'épaisseur de paroi des parties centrales des faces de la pale, tout en laissant la pleine épaisseur de paroi aux bords* On force alors le flan autour   d'un   arbre c (fig.18) que   l'on   place entre des mandrins c1 fixés par des via c13 dans des têtes c2 reliées ensemble par une pièce c5 pour former un entraîneur rotatif. La 

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 rotation de l'arbre avec son entraîneur est assurée par des gompilles e4 s'ajustant dans des paires d'une série de quatre encoches pratiquées dans les mandrins et il peut se dépla- oer longitudinalement avec les têtes c2.

   Les mandrins c1 peuvent tourner à l'intérieur et se déplacer longitudinale- ment avec un chariot x1 qui peut glisser sur la table ordi- naire d'une machine à fraiser, pour se déplacer d'un mouve- ment rectiligne sous la fraise concave x qui tourne sur un axe transversal fixe. Les mandrins tournent sur des pointes c7 fixées avec possibilité de réglage sur des montants 08 et 09 sur le chariot   =le   L'axe des pointes c6, c7 est dans un plan vertical parallèle à la course du chariot. Les pointes s'engagent dans des supports coniques des mandrins c1 qui sont excentriques transversalement de part et d'autre de l'axe de   l'arbre,   de sorte que la rotation du flan sur les pointes amène sa périphérie sur le trajet de la fraise   x.   



   Les pointes c6 et c7 sont déportées verticalement, de sorte que le flan, dans son mouvement longitudinal, s'écarte gra-   duellement   de la fraise, ce qui diminue la profondeur de la coupe. Le mouvement de rotation du flan est commandé par un axe fixe x2 qui pénètre dans une rainure c10 à branches cour- bes c11 et par une aiguille   !,la   dans la piéae c5, suivant le déplacement transversal désiré du flan par rapport à la fraise. Chaque course longitudinale vers la gauche du chariot x1 découpe   l'une   des zones a1, a2 dans la périphérie du flan. 



   Au début de chaque course, la fraise se trouve près de l'extrémité extérieure de la partie b1 du flan, le chariot x1 est à l'extrémité de droite de sa course, et   l'axe   x2 est dans l'extrémité de gauche de la rainure c10. On déplace le chariot en ligne droite vers la gauche pour amener le 

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 flan dans le trajet de la fraise. A peu près au milieu de la passe, l'axe x2 entre dans   l'une   des rainures courbes c11 et fait tourner l'entraîneur et le flan excentriquement sur les pointes c6 et c7. On règle ensuite en position l'arbre c pour amener le flan et son noyau à 180  par rap- port au premier réglage, et on recommence le fraisage.

   On met alors le s mandrins c1 sur le s pointes c6, c7, pour ame-   ner   le flan en position convenable pour la taille de   l'une   des entailles a2 le long des   cotés   d'une entaille a1. Par le moyen de l'aiguille c12 s'effectue la rotation en sens inverse de   l'entraîneur   et du flan. La course suivante du chariot vers la gauche produit   donc   l'entaille a2 qui, à partir du milieu de sa longueur, se fondra dans la fraisure adjacente a1. Cette opération est répétée sur la partie dia- métralement opposée du flan pour la   deuxième   creusure   a.   



  En faisant varier l'inclinaison on les positions   transversa-   les et verticales de l'entraîneur sur les pointes c7, c8, on peut faire varier à volonté la profondeur et la largeur de la fraisure. Les fraisures laissent des arêtes a3 entre les creux a1 et a2 et des parties diamétralement opposées a4, ayant la pleine épaisseur de paroi pour former les arêtes d'attaque et de fuite de la   pâle.   avec des portions d'épais- seur réduite entre les parties a4 et la ligne   cordale   moyenne pour réaliser une économie de poids en même temps qu'une épaisseur suffisante à mi-corde pour résister aux moments transversaux que les faces de la pale ont à supporter. 



   On chauffe ensuite la partie creusée du flan jusqu'au dessous de la température de ramollissement, et on l'aplatit entre des matrices k (fig.8) pour obtenir la forme aplatie représentée par la   fig.7.   Les centres des parties a4, à 

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 pleine épaisseur de paroi aux lignes de pliage et les   arêtea   a3 situées à mi-largeur des parties aplaties et des parties a1, a2, se trouvent entre   lss   arêtes et   lss   parties a4. 



   Le flan est taillé suivant la   ligne !.6   sur la   double   épaisseur de la paroi le long de ses bords repliés et son extrémité extérieure pour former des sections ayant à peu près le contour de la face de la pale. 



   Une bande plate 3 qui est   recourbée   pour se conformer à un bord et au bout de la pale, a une épaisseur décroissante dans le sens de la longueur jusqu'à former une arête vive, et elle a une largeur suffisante pour donner une ample surface de soudure pour relier entre elles les sections de faces par soudure en   surface,   et cette bande est insérée entre les sec- tions le long d'un bord et autour du bout. Les marges des sec- tions de face sent pressées ensemble par, et passées entre les rouleaux soudeurs r du type employé en soudure électrique. 



  Les marges des faces intérieures des sections de faces à un bord et autour du bout, sont soudées pour former des faces contigües et,parallèles à la bande   ,   et les marges des faces intérieures le long de l'autre bord. sont soudées directement ensemble en t1. On amène le courant et on applique la pression sur les rouleaux pour presser et souder les parties ensemble, Les sections de face entre les rouleaux ferment un circuit électrique, et l'espace physique qui existe dans le joint produit une forte résistance au passage du courant électrique, avec élévation de température correspondante à cet endroit. 



  La mise en court-circuit du courant entre les rouleaux pro- duit une température suffisamment élevée pour faire fondre le métal à l'endroit du joint sur une grande surface t et réaliser une réunion efficace des pièces. L'efficacité de la 

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 soudure dépend en général de la résistance réduite au passage du. courant entre les couches principales du joint, et une ré- sistance accrue au passage du courant aux points où les couches sont en contact.

   La soudure s'améliore au fur et à mesure que les faces des deux pièces s'approchent l'une de   lautre.     Bouc   obtenir la plus grande efficacité dans une soudure électrique:, le métal doit être tel que le rétrécissement local au point de la soudure soit supprimé   on réduit   au   minimum,   La diminu- tion de la teneur en carbone et en manganèse de l'acier, donne effectivement ce résultat* Cette manière de faire la soudure des sections de faces produit des arêtes d'attaque et de fuite formées par des soudures en surface entre les faces   intérieu-   res des sections, et la soudure électrique rend ces arêtes très   résistantes à   la rupture, ou à un affaiblissement en mar- che rapide.

   Des surfaces soudées sont ainsi réalisées entre les sections de faces, qui sont plus grandes que celles qu'il était possible d'obtenir avec les procédés actuels, 
On chauffe alors le flan   soucié   jusqu'à une température au-dessus du ramollissement et on le met en forme entre des conformatrices   matrices/%±   ayant! des creux qui correspondent en pratique au contour aérodynamique du coté extérieur des faces. Lorsque les matrices sont fermées l'une sur   l'autre   on admet un gaz comprimé inerte dans la chambre existant dans la pale afin de produire son expansion.

   Pendant cette expansion, les parties allégées a1, a2 des faces extérieures des sections sont pres- sées contre et remises en forme par les faces de la matrice, de sorte que leurs surfaces extérieures seront lisses et les protubérances ou arêtes situées à mi-largeur se trouveront à l'intérieur de la pale. 



   Les arêtes d'attaque et de fuite sont terminées au 

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 contour aérodynamique désiré   (fig.15,   16 et 17), après quoi lea pales sont trempées et polies ou autrement traitées pour acquérir les   propriétés   physiques que doit posséder la pale terminée. 



  , Ce procédé perfectionné donne une pale d'hélice creuse bien finie, à partir d'un flan tubulaire en acier ou un al- liage   d'acier,   possédant une teneur convenablement faible en oarbone et en manganèse pour supporter la soudure électrique le long des arêtes d'attaque et de fuite et qui, aux essais, a montré une résistance finale de 12300 Kg/om2 après la trempe; qui possède une queue tubulaire Tenue d'une pièce avec elle et des sections de faoes dont les bords sont réunis par sou- dure électrique sur une grande surface le long des faces in- térieures; qui possède également une grande résistance à la fatigue jusqu'à la résistance ultime à la traction, et une insensibilité relative aux piqûres et rayures provenant de fortes abrasions, sous des chargea très fatigantes:

   qui com- prend des sections de faces de plus grande épaisseur de paroi le long des lignes médianes pour résister aux moments trans-   versaux   que la pale a à supporter; qui possède des sections de faces   d'épaisseur   de paroi variable, pour plus de légèreté; et enfin qui est produite économiquement par des opérations de fraisage simples. 



   REVENDICATIONS 
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Claims (1)

1 - Perfectionnement à la fabrication de pales d'hé- lices creuses en acier, qui consiste à former des éléments de faces par pression et expansion, et à réunir les bords de ces éléments par soudure des faces intérieures opposées des deux éléments,, 2 - Procédé selon la revendication 1, comportant de <Desc/Clms Page number 9> plus l'aplatissement des éléments de faces, de telle sorte que leurs bords soient approximativement parallèles, et la réunion des parties marginales des faces intérieures des élémentspar soudure électrique sous pression.

3 - Procédé d'après la revendication 1, consistant en plus à former le propulseur à partir d'un flan tubulaire, à aplatir une partie du flan de façon que ses bords soient pratiquement parallèles, à découper la partie aplatie à la forme d'une pale pour former les arêtes d'attaque et de fuite de la pale, et à relier les parties marginales des faces in- térieures de ces pièces par soudure.

4 - Procédé d'après les revendications 1 et 3 , com- portant de plus l'expansion des parois des éléments de pale par pression intérieure jusqu'à la forme finale, pendant qu'elles sont chauffées au-dessus de la température de ra.. mollissement.

5 - Procédé d'après la revendication 1, comportant en plus la oreusure de certaines parties des faces des éléments de pale entre leurs parties marginales de manière à laisser la pleine épaisseur de paroi aux bords, et une épaisseur de paroi réduite entre les bords.

6 - Procédé d'après la revendication 5, dans lequel la oreusure est exécutée par fraisage.

7 - Procédé d'après la revendication 5, comprenant un découpage des sections de faces laissant une épaisseur de paroi le long des lignes médianes plus grande que dans la partie comprise entre ces lignes et laissant les parties marginales avec leur pleine épaisseur de paroi.

8 - Procédé d'après la revendication 7, comportant de plus la remise en forme des parois des sections de faces, <Desc/Clms Page number 10> pour obtenir des surfaces extérieures lisses.

9 - Une pale de propulseur creuse en acier, comprenant une queue tubulaire et des éléments formant les faces, les parties marginales des faces intérieures des éléments étant reliées entre elle par soudure en surface.

10 - gale de propulseur d'après la revendication 9, dont les parties marginales des faces inférieures des deux pièces sont réunies entre elles par soudure électrique 110 - Pale de propulseur d'après la revendication 10, dont les parties marginales des faces continues intérieures sont réunies par soudure à une bande intermédiaire la long de l'arête d'attaque, tandis que les parties marginales, le long de l'arête de fuite, sont directement soudées ensem- ble en surface.