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Rotor pour soufflantes ou pompes centrifuges,
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux rotors pour soufflantes ou pompes centri- fuges.
L'invention concerne en particulier les rotors faits en une matière qui, ainsi que le métal léger, ne présente que de faibles propriétés de résistance. Selon l'invention,
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dans ce cas, une partie au moins des efforts centrifuges les plus élevés, à savoir en les points situés près de l'axe de rotation, est supportée par des anneaux, ressorts et analogues pris par coulée dans le corps du rotor, et faits en un métal de plus grande résistance. Ces renforcements sont pris par coulée de telle façon qu'ils forment un tout inséparable avec le reste du métal plus léger de la roue et de façon telle, qu'ils soient enveloppés par lui au moins en partie et ne puissent pas se détacher du corps de la roue.
L'invention est représentée dans le dessin annexé sous deux formes de réalisation données à titre d'exemple.
Les Figs. 1,2 et 3 sont des coupes transversales de soufflantes qui renferment l'objet de l'invention.
Dans les Figs. 1 et 2,1 est l'enveloppe de la soufflante. Sur un des côtés de cette enveloppe 1 est vissée une pièce d'entrée 1 en forme de buse. Sur le coté opposé est pratiquée une ouverture 3. Les parois latérales 4 et 5 enveloppent latéralement le rotor 7. La partie 8 de l'enveloppe faite en forme de spirale peut être progressivement évasée en direction de sa sortie 9. Le rotor 7 est calé sur un arbre d'entraînement 10. Cet arbre 10 est monté en porte-à faux dans le palier 11. Le rotor 7 est de construction fermée. Les canaux 12 situés entre les aubes 13 sont fermés par des disques latéraux 14 et 15. Le disque d'entraînement 15 du rotor comporte un moyeu 16 par lequel
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il est fixé sur l'arbre d'entraînement 10. Le disque de couverture 14 constitue l'ouverture d'entrée 17 pour l'agent refouler.
Il y a lieu d'observer en outre que le moyeu 18 du disque de fermeture annulaire 14 est épaissi vis à vis de ce dernier.
Comme le montre la Fig. 2 et selon l'invention, un anneau de renforcement 19 est pris, par coulée dans la partie 18 en forme de bride du disque de couverture 14. Cet anneau 19 est fait en un métal de plus grande résistance et de plus grand module d'élasticité, par exemple en alliage d'acier de haute qualité. Il est pris directement par coulée dans le disque de couverture 14 en métal léger, lors de la coulée de ce dernier, et il supporte une grande partie des forces centrifuges qui se produisent aux grandes vitesses de rotation même dans le métal léger. De ce fait, on obtient également l'avantage d'une moindre: déformation du rotor pendant la marche.
Selon l'invention, une pièce 20 en forme de douille, faite en une matière de haute qualité, est prise par coulée dans le moyeu 16 du disque d'entraînement 15 de la roue, sur la face interne. Cette pièce 20 possède des saillies 21 en forme de bourrelets, autour desquelles prend le métal léger du disque de roue 15. Ces saillies en bourrelets peuvent avoir une forme quelconque voulue. Ces saillies supportent également les forces centrifuges exercées sur le disque 15, et ce, à l'endroit des efforts les plus grands, et elles
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augmentent par conséquent les efforts admissibles et diminuent les allongements par rapport à un corps de roue fait entièrement de métal léger.
Le fait que la pièce 20 prise par coulée dans le métal léger, et de résistance plus élevée, est disposée en ce cas à 1.'intérieur de la roue, procure également cet avantage que la clavette d'entraînement 22 de l'arbre d'entraînement 10 s'appuie uniquement sur une matière solide, lors de sa rotaticn, et non pas sur le métal léger plus mou. Ceci est un autre avantage de cette forme de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans la Fig. 3 des renforcements 19 et 20 analogues aux précédents et faits en une matière de haute qualité sont pris par coulée dans le moyeu 16 du disque de roue 15 et dans le moyeu 18 du disque de couverture 14.
Pour montrer un autre exemple de réalisation, deux anneaux d'acier ronds, fermés sur eux-mêmes, sont noyés dans le disque de roue 14, c'est-à-dire dans sa partie moyeu 18 épaissie. Comme renforcement, on a supposé dans le disque d'entrainement 15 de la roue, des anneaux hélicoidaux faits en fil rond. Ces anneaux peuvent avoir aussi toute autre section ou forme et il suffit qu'ils possèdent la propriété de supporter au moins une partie des forces centrifuges aux endroits les plus fortement sollicités du disque 15, coulé par ailleurs en métal léger.
Dans les deux formes de réalisation suivant la Fig. 3, les anneaux d'acier sont complètement noyés dans le métal léger. Ces anneaux présentent cet autre avantage qu'une
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dilatation inégale du métal léger et de la matière de haute qualité des ressorts, anneaux, etc., noyés par coulés et relativement minces, n'a pas une influence aussi grande que lorsque les pièces noyées par coulée ont de grandes dimensions. Dans le cas de la réalisation hélicoidale selon 20, le cèdement de la pièce hélicoidale 20 en cas de dilatation en direction axiale est possible d'emblée, de même qu'en partie en direction radiale. Le métal léger se soude bien, lors de la coulée, aux formes généralement rondes des pièces noyées par coulée.
L'invention est également applicable aux rotors d'autre construction que celle représentée, ainsi qu'à tout ou partie des rotors de pompes ou soufflantes à plusieurs étages.
L'invention donne l'avantage par rapport aux frettes connues rapportées à chaud ou à la presse, que les renforcements ne peuvent pas se détacher ou se déplacer à l'état fortement sollicité, car ils sont pris par coulée dans le métal léger.
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Rotor for blowers or centrifugal pumps,
The present invention relates to improvements to rotors for blowers or centrifugal pumps.
In particular, the invention relates to rotors made of a material which, like the light metal, exhibits only poor strength properties. According to the invention,
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in this case, at least part of the highest centrifugal forces, namely at the points located near the axis of rotation, is supported by rings, springs and the like cast in the body of the rotor, and made in a metal of greater resistance. These reinforcements are taken by casting in such a way that they form an inseparable whole with the rest of the lighter metal of the wheel and in such a way that they are enveloped by it at least in part and cannot be detached from the body. of the wheel.
The invention is shown in the accompanying drawing in two embodiments given by way of example.
Figs. 1, 2 and 3 are cross sections of blowers which contain the object of the invention.
In Figs. 1 and 2,1 is the blower envelope. On one side of this casing 1 is screwed an inlet part 1 in the form of a nozzle. On the opposite side is an opening 3. The side walls 4 and 5 laterally envelop the rotor 7. Part 8 of the casing made in the form of a spiral can be progressively flared towards its outlet 9. The rotor 7 is wedged. on a drive shaft 10. This shaft 10 is mounted in a cantilever manner in the bearing 11. The rotor 7 is of closed construction. The channels 12 located between the vanes 13 are closed by lateral discs 14 and 15. The drive disc 15 of the rotor comprises a hub 16 via which
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it is fixed to the drive shaft 10. The cover disc 14 constitutes the inlet opening 17 for the delivery agent.
It should also be observed that the hub 18 of the annular closing disc 14 is thickened with respect to the latter.
As shown in Fig. 2 and according to the invention, a reinforcing ring 19 is taken, by casting in the flange-shaped part 18 of the cover disc 14. This ring 19 is made of a metal of greater strength and of greater modulus of elasticity, for example made of high quality alloy steel. It is taken directly by casting into the cover disc 14 of light metal, during the casting of the latter, and it withstands a large part of the centrifugal forces which occur at high rotational speeds even in light metal. As a result, the advantage is also obtained of less: deformation of the rotor during operation.
According to the invention, a sleeve-shaped part 20, made of a high-quality material, is cast into the hub 16 of the drive disc 15 of the wheel, on the inner face. This part 20 has protrusions 21 in the form of beads, around which the light metal of the wheel disc 15 takes. These protrusions in the form of beads can have any desired shape. These projections also support the centrifugal forces exerted on the disc 15, and this, at the location of the greatest forces, and they
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consequently increase the admissible forces and decrease the elongations compared to a wheel body made entirely of light metal.
The fact that the part 20 taken by casting in the light metal, and of higher strength, is in this case arranged inside the wheel, also provides this advantage that the drive key 22 of the shaft of the wheel. The drive 10 relies only on a solid material, when rotating, and not on the softer light metal. This is another advantage of this embodiment of the object of the invention.
In Fig. 3 of the reinforcements 19 and 20 similar to the previous ones and made of a high quality material are taken by casting in the hub 16 of the wheel disc 15 and in the hub 18 of the cover disc 14.
To show another exemplary embodiment, two round steel rings, closed on themselves, are embedded in the wheel disc 14, that is to say in its thickened hub part 18. As reinforcement, it has been assumed in the driving disc 15 of the wheel, helical rings made of round wire. These rings can also have any other section or shape and it is sufficient that they have the property of supporting at least part of the centrifugal forces at the most heavily stressed places of the disc 15, which is also cast in light metal.
In the two embodiments according to FIG. 3, the steel rings are completely embedded in the light metal. These rings have this other advantage than
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Uneven expansion of light metal and high quality material of springs, rings, etc., cast-embedded and relatively thin, does not have as great an influence as when the cast-embedded parts have large dimensions. In the case of the helical embodiment according to 20, the cedation of the helical part 20 in the event of expansion in the axial direction is possible immediately, as well as partially in the radial direction. The light metal welds well, during casting, to the generally round shapes of the parts embedded by casting.
The invention is also applicable to rotors of other construction than that shown, as well as to all or part of the rotors of pumps or blowers with several stages.
The invention gives the advantage over the known hot-applied or press-fitted hoops, that the reinforcements cannot come off or move in the highly stressed state, because they are taken by casting in the light metal.